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《多相永磁發(fā)電機電磁場分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號：TM313密級：無UDC：621.3學(xué)校代碼：11065碩士學(xué)位論文多相永磁發(fā)電機電磁場分析楊仲源指導(dǎo)教師吳新振教授學(xué)科專業(yè)名稱電氣工程論文答辯日期2015年5月30日摘要多相永磁發(fā)電機兼有永磁電機與多相電機的優(yōu)勢，其研制設(shè)計以及應(yīng)用推廣屬于電機界較為前沿的領(lǐng)域。在大功率、高可靠性的低壓直流供電場合，多相永磁發(fā)電機比傳統(tǒng)電機有更為廣闊的前景。本文基于電機內(nèi)電磁場的基本原理，使用有限元法對九相半對稱繞組永磁發(fā)電機的電磁場以及參數(shù)、性能進(jìn)行了分析計算。本文簡單介紹課題的相關(guān)背景以及研究動態(tài)和意義。闡述了多相繞組的概念及其分類方法，詳細(xì)分析了九相半對稱繞組的基波旋轉(zhuǎn)磁動勢，說明了
2、九相半對稱繞組對比傳統(tǒng)三相繞組的優(yōu)勢。其次闡述了電機電磁場分析所用的基礎(chǔ)理論，介紹了本文所采用的有限元法和相應(yīng)軟件Ansys和Ansoft各自特點?；谟邢拊ㄡ槍Χ嘞嘤来虐l(fā)電機進(jìn)行了靜態(tài)場分析，計算了部分重要的電磁參數(shù)，例如空載漏磁系數(shù)、波形系數(shù)、卡式系數(shù)、計算極弧系數(shù)等。求取了空載狀態(tài)下的氣隙磁密并提取了基波分量，以此推導(dǎo)了感應(yīng)電動勢。在額定負(fù)載狀態(tài)下，基于電流迭代法對多相永磁發(fā)電機電磁場分析求解，得出了負(fù)載端電壓的波形，計算了直交軸電樞反應(yīng)電抗，并使用兩種軟件相互校驗?；谀芰糠ㄇ蠼舛ㄗ硬勐┛?，且與傳統(tǒng)的磁路解析法對比驗證。針對永磁電機特有的齒槽轉(zhuǎn)矩問題，從機理上進(jìn)行了說明，
3、分析出影響其幅值的幾個重要因素，根據(jù)實際工程需要，采用優(yōu)化極弧系數(shù)、改變定子槽口寬度與采用不等厚磁極等方法削弱齒槽轉(zhuǎn)矩，并從有限元定量計算的結(jié)果中得到驗證。削弱齒槽轉(zhuǎn)矩對減小永磁電機本身的振動和噪聲有一定價值。最后，建立了瞬態(tài)場分析模型，基于時步有限元法對多相永磁發(fā)電機進(jìn)行場路耦合仿真分析，同時計及了端部影響。在空載情況下，多相永磁發(fā)電機帶整流系統(tǒng)直流側(cè)突然短路著重研究分析，記錄了短路電流峰值及直流側(cè)短路電流峰值與出現(xiàn)時間，對繼電保護裝置的選取和整定有著借鑒意義。本文對于多相永磁發(fā)電機的研發(fā)設(shè)計以及優(yōu)化方案比較有一定的實際價值。關(guān)鍵詞：多相永磁發(fā)電機；有限元法；電磁場計算；突然短路
4、AbstractMultiphasepermanentmagnetgeneratorcombinesthemeritsofmultiphasemachinesandpermanentmagnetmachinestogether,whoseresearchandapplicationarestilloffrontiersciencenowadays.Comparedwithtraditionalelectricmachines,multiphasepermanentmagnetgeneratorsaremoresuitableinhighpowerlowvoltageDCsystem
5、forahighreliability.Basedontheelementaryprinciplesofelectromagneticfield,theperformanceandparametersofninephasesemi-symmetricalpermanentmagnetgeneratorsareanalyzedandcalculatedwithfiniteelementmethod.Thebackground,tendencyaswellassignificanceofthissubjectarebrieflyintroducedatthefirstpartofthi
6、spaper.Theconceptandtypesofmultiphasewindingsareillustratedwithfundamentalrotatingmagnetomotiveforce(MMF)ofthisninephasesemi-symmetricalwindingsanalyzed.Theadvantagesofsuchwindingsovertraditionalthreephaseonesarelistedafterwards.Thetheoreticalbasisofelectromagneticfieldinmultiphasepermanentmag
7、netgeneratorsandcorrespondinganalyticalsoftwaresinfiniteelementcalculationlikeAnsysandAnsoftareillustrated.Themultiphasepermanentmagnetgeneratorsareanalyzedinstaticfieldforcalculationofsomeimportantparameterssuchasno-loadleakagefluxcoef
