永磁同步發(fā)電機由于一系列高效節(jié)能的優(yōu)點,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空航天、國防和日常生活中得到廣泛應(yīng)用,并且受到許多學(xué)者的關(guān)注,其研究領(lǐng)域主要涉及永磁同步發(fā)電機的設(shè)計、精確性能分析、控制等方面。 本課題作為國家自然科學(xué)基金項目《無刷無勵磁機諧波勵磁的混合勵磁永磁電機的研究》的課題,主要研究永磁電機的電磁場空載和負(fù)載計算,求出永磁電機的電壓波形和電壓調(diào)整率,為分段式轉(zhuǎn)子的混合勵磁永磁電機的研究奠定基礎(chǔ),主要做了以下工作: 首先介紹了永磁同步發(fā)電機的基本原理,包括永磁同步發(fā)電機的結(jié)構(gòu)形式和永磁同步發(fā)電機的運行性能,采用傳統(tǒng)解析理論給出了電壓調(diào)整率的計算方法及外特性的計算模型;然后用有限元ANSYS對永磁同步發(fā)電機樣機進(jìn)行實體建模,經(jīng)過定義分配材料、劃分網(wǎng)格、加邊界條件和載荷、求解計算等,得到矢量磁位Az、磁場強度H、磁感應(yīng)強度B等結(jié)果,直觀地看出電機內(nèi)部的磁場分布情況。 其次根據(jù)電磁場計算結(jié)果,應(yīng)用齒磁通法對其進(jìn)行后處理。該方法求解轉(zhuǎn)子在一個齒距內(nèi)不同位置處的磁場,以定子齒的磁通為計算單位,根據(jù)繞組與齒的匝鏈關(guān)系,計算出磁鏈隨時間的變化,進(jìn)而得到永磁同步發(fā)電機空、負(fù)載時電壓大小及波形。通過計算結(jié)果寫實驗結(jié)果對比,驗證了齒磁通法的正確性,為計算永磁同步發(fā)電機各種性能特性提供有力工具。 最后,基于齒磁通法對永磁同步發(fā)電機的外特性進(jìn)行了深入研究,定量分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對外特性的影響規(guī)律,提出了有效降低電壓調(diào)整率的方法的是:增加氣隙長度g的同時,適當(dāng)增加永磁體的磁化方向的長度hm;此外,要盡量的減少每相串聯(lián)匝數(shù)N和增大導(dǎo)線面積以減小阻抗參數(shù)。通過改變電機的結(jié)構(gòu)參數(shù),對其電磁場進(jìn)行計算,找到永磁電機電壓調(diào)整率的變化規(guī)律,為加電勵磁的混合勵磁永磁電機做準(zhǔn)備,達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。
標(biāo)簽:
永磁同步
發(fā)電機
磁場分析
上傳時間:
2013-04-24
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