飛輪儲(chǔ)能用高速永磁同步電機(jī)磁鋼渦流損耗研究.pdf

1、飛輪儲(chǔ)能用高速永磁同步電機(jī)高速高頻的特點(diǎn)使得其氣隙磁場(chǎng)低次諧波的頻率也較高，再加上內(nèi)置式磁鋼散熱差，釹鐵硼磁鋼電導(dǎo)率高，高溫易失磁，因此其渦流問(wèn)題較為突出。本文針對(duì)飛輪儲(chǔ)能用高速內(nèi)置式永磁同步電機(jī)磁鋼渦流損耗問(wèn)題進(jìn)行了全面深入的研究。
　　一、分析了高速永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，根據(jù)其特點(diǎn)選擇了合理的電機(jī)參數(shù)。同時(shí)從電磁場(chǎng)基本理論出發(fā)，建立了高速永磁同步電機(jī)的二維有限元模型。
　　二、在電機(jī)額定運(yùn)行狀態(tài)下，采用氣隙磁位分布函數(shù)

2、作為虛擬邊界取代定子磁場(chǎng)，在二維瞬態(tài)場(chǎng)下建立一個(gè)計(jì)及了磁路飽和與齒槽效應(yīng)的永磁同步電機(jī)磁鋼渦流損耗的二維有限元計(jì)算模型。該模型可對(duì)內(nèi)置式釹鐵硼永磁同步電機(jī)各次諧波磁場(chǎng)引起的磁鋼渦流損耗進(jìn)行分析計(jì)算。
　　三、利用所建磁鋼渦流損耗計(jì)算模型，分別對(duì)不計(jì)飽和與計(jì)及飽和兩種情況的磁鋼渦流損耗進(jìn)行計(jì)算對(duì)比。
　　四、分析了齒槽效應(yīng)引起的齒諧波、定子繞組引起的空間諧波和定子電流非正弦引起的時(shí)間諧波的原理和特點(diǎn)，同時(shí)對(duì)它們產(chǎn)生的磁鋼渦流損

3、耗分布規(guī)律分別進(jìn)行了分析計(jì)算。
　　五、針對(duì)飛輪儲(chǔ)能用高速電機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)，對(duì)不同轉(zhuǎn)速和不同轉(zhuǎn)矩等工況下的高速電機(jī)磁鋼渦流損耗進(jìn)行分析。同時(shí)分析了槽口寬度和磁鋼軸向分塊對(duì)磁鋼渦流損耗的影響，并對(duì)減小磁鋼渦流損耗提出了一些解決思路。
　　研究結(jié)果表明：磁路飽和會(huì)對(duì)磁鋼渦流損耗計(jì)算造成較大的影響，主要原因是磁橋附近磁路的高度飽和改變了磁鋼附近區(qū)域的磁場(chǎng)分布；對(duì)于內(nèi)置式整數(shù)槽永磁同步電機(jī)，具有一階齒諧波特征次數(shù)的諧波磁場(chǎng)是磁鋼渦流損