船用高功率密度永磁發(fā)電機(jī)電磁損耗研究.pdf

1、隨著造船工業(yè)以及海洋工程的發(fā)展,船舶電力系統(tǒng)的規(guī)模和容量的不斷升級(jí),作為船舶的電力源泉,船用發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量越來越大。永磁電機(jī)具有體積小、功率密度高、效率高等優(yōu)點(diǎn),作為船用發(fā)電機(jī)具有其獨(dú)有的優(yōu)勢。特別是國家提倡推廣節(jié)能高效電機(jī)的應(yīng)用,永磁電機(jī)有著廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。
　　船用發(fā)電機(jī)的工作環(huán)境惡劣,特別是對(duì)于功率密度較高的永磁電機(jī),在提高功率密度的同時(shí)也造成單位體積的電磁損耗大,體積小則造成散熱的困難,在船舶濕熱的環(huán)境中,過高的溫

2、升可能會(huì)造成永磁體的不可逆熱退磁。因此,準(zhǔn)確地計(jì)算電機(jī)的電磁損耗,通過對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),降低電機(jī)的電磁損耗,從而減小電機(jī)內(nèi)部的熱源,可以從根本上解決永磁電機(jī)溫升過高的問題,保證電機(jī)的可靠運(yùn)行,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的節(jié)能高效。
　　本文以船用高功率密度永磁發(fā)電機(jī)的電磁損耗為研究對(duì)象,主要進(jìn)行了以下研究工作。
　　首先,歸納總結(jié)了目前國內(nèi)外學(xué)者對(duì)永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子渦流損耗和定子鐵心損耗的計(jì)算方法,并基于有限元法,建立了所研究樣機(jī)的電磁

3、場數(shù)值計(jì)算模型。
　　其次,由于永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子渦流損耗主要是由諧波磁場造成的,包括繞組電流的時(shí)間諧波以及氣隙磁導(dǎo)不均勻造成的空間諧波。定子開槽是造成氣隙磁導(dǎo)變化的重要原因,本文研究了定子槽參數(shù)的變化對(duì)永磁電機(jī)電磁損耗的影響,包括槽型、槽開口大小、槽口高度和磁性槽楔磁導(dǎo)率,分析了這些參數(shù)變化時(shí)對(duì)諧波磁場以及各部分電磁損耗大小的影響。
　　然后,研究了不同的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)對(duì)電機(jī)電機(jī)電磁場以及電磁損耗的影響,包括不同的磁路結(jié)構(gòu)、永磁體