潛油式同步磁阻電機(jī)電磁設(shè)計(jì)分析.pdf

1、潛油電機(jī)是潛油電泵的心臟，異步電機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低、調(diào)速性能好而被廣泛采用。但是，異步電機(jī)也有損耗大、功率因數(shù)低的缺點(diǎn)，國內(nèi)外專家開始尋求高效率的潛油電機(jī)方案。同步磁阻電機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)子無繞組、無永磁體、低成本、高效率等優(yōu)點(diǎn)，近年來成為國內(nèi)外學(xué)者研究熱點(diǎn)。本文將同步磁阻電機(jī)應(yīng)用在潛油電機(jī)中，設(shè)計(jì)一臺(tái)高效率潛油式同步磁阻電機(jī)，替代現(xiàn)有異步電機(jī)方案，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。
　　本文首先調(diào)研了潛油電機(jī)研究現(xiàn)狀、同步磁阻電

2、機(jī)研究現(xiàn)狀。其次，在同步磁阻電機(jī)基本原理及數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，從理論上分析了同步磁阻電機(jī)取代異步電機(jī)的可能性，計(jì)算了二者同等電流大小的轉(zhuǎn)矩比和銅耗比、同等銅耗下的轉(zhuǎn)矩輸出比、同等轉(zhuǎn)矩情況下的定子銅耗比，并計(jì)算了潛油電機(jī)在不同轉(zhuǎn)子外徑下的機(jī)械損耗。接著，分析了潛油式同步磁阻電機(jī)與一般電機(jī)設(shè)計(jì)的不同之處，針對(duì)該設(shè)計(jì)特點(diǎn)制定了該電機(jī)的設(shè)計(jì)流程，進(jìn)行了初步方案的設(shè)計(jì)，探討了轉(zhuǎn)子尺寸、氣隙長(zhǎng)度、電流角對(duì)交直軸電感的影響，比較了不同轉(zhuǎn)子外徑、不同分段

3、數(shù)電機(jī)的效率等性能指標(biāo)，得出了電機(jī)電磁設(shè)計(jì)初步方案。然后，對(duì)初步方案進(jìn)行電磁有限元仿真、熱分析、轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度校核；比較了三種不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩性能；針對(duì)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大的問題采用了轉(zhuǎn)子分段斜極的方式進(jìn)行抑制；得出了不同轉(zhuǎn)子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、不同斜極角度對(duì)平均轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的影響。
　　最后，針對(duì)初步設(shè)計(jì)方案研制了小型同步磁阻電機(jī)樣機(jī)，采取低轉(zhuǎn)差法測(cè)量了電機(jī)的交直軸電感大小，進(jìn)行了該電機(jī)的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩實(shí)驗(yàn)，并對(duì)電機(jī)進(jìn)行了溫升測(cè)試。將實(shí)驗(yàn)結(jié)