機械調(diào)磁式軸向永磁同步電機設(shè)計與電磁特性分析

1、分類號：密級：UDC：學(xué)號：碩士學(xué)位論文2016年6月1日機械調(diào)磁式軸向永磁同步電機機械調(diào)磁式軸向永磁同步電機設(shè)計與電磁特性分析設(shè)計與電磁特性分析DesignofMechanicalFluxvaringaxialfluxPMSynchronousElectricalelectromagicacteristicanalysis學(xué)位類別：工程碩士作者姓名：王敏工程領(lǐng)域：控制工程指導(dǎo)教師：劉細(xì)平教授研究方向：電機設(shè)計與控制萬方數(shù)據(jù)江西理工大學(xué)

2、碩士學(xué)位論文摘要I摘要為解決永磁電機內(nèi)部磁場調(diào)節(jié)困難的問題，本文提出一種使用附加機械裝置實現(xiàn)電機內(nèi)部磁場調(diào)節(jié)的機械調(diào)磁式軸向永磁同步電機。該電機將軸向永磁同步電機與機械裝置巧妙的結(jié)合，利用電機旋轉(zhuǎn)時的離心力實現(xiàn)電機主磁場隨電機轉(zhuǎn)速實時調(diào)節(jié)，且無額外勵磁損耗。本文深入研究電機工作原理及調(diào)磁機理，并利用虛擬樣機技術(shù)及有限元分析軟件對電機進行機械動力學(xué)和電磁場仿真分析。研究工作與取得成果為變磁通永磁電機的發(fā)展提供了新的研究思路。本文主要研究工

3、作及取得的成果如下：（1）電機結(jié)構(gòu)及工作原理分析。分析了電機本體結(jié)構(gòu)特征，結(jié)合不同轉(zhuǎn)速下機械同步調(diào)磁裝置運行情況深入研究了電機工作原理和調(diào)磁機理；通過理論推導(dǎo)獲得了電機空載反電勢隨錯開角度變化的方程。（2）電機電磁設(shè)計。推導(dǎo)了電機的電磁功率方程以及主要尺寸方程；結(jié)合電機結(jié)構(gòu)特點，給出了電機內(nèi)部磁場的等效磁路圖，計算了電機各項電磁參數(shù)方程；選定了電機定轉(zhuǎn)子及永磁體的材料，設(shè)計了電樞繞組，初步確定了電機設(shè)計方案。（3）調(diào)磁系統(tǒng)動力學(xué)仿真。建

4、立了電機三維幾何模型，根據(jù)電機各部件運動規(guī)律添加運動副，利用ADAMS軟件對電機本體及機械同步調(diào)磁裝置進行了動力學(xué)仿真研究；分析對比了不同轉(zhuǎn)速下彈簧形變量與電機兩轉(zhuǎn)子盤錯開角度的變化規(guī)律；通過改變電機轉(zhuǎn)速研究了兩轉(zhuǎn)子盤相對位置的變化情況，獲得了不同轉(zhuǎn)速下機械同步調(diào)磁裝置的角度調(diào)節(jié)能力。（4）電磁場有限元分析。利用電磁場分析軟件Ansoft建立了電機三維有限元結(jié)構(gòu)模型，通過有限元計算獲得了電機運行于不同工作區(qū)時的主要電磁特性，并對電機的齒