機械調磁式軸向永磁同步電機設計與電磁特性分析.pdf

1、為解決永磁電機內部磁場調節(jié)困難的問題，本文提出一種使用附加機械裝置實現(xiàn)電機內部磁場調節(jié)的機械調磁式軸向永磁同步電機。該電機將軸向永磁同步電機與機械裝置巧妙的結合，利用電機旋轉時的離心力實現(xiàn)電機主磁場隨電機轉速實時調節(jié)，且無額外勵磁損耗。本文深入研究電機工作原理及調磁機理，并利用虛擬樣機技術及有限元分析軟件對電機進行機械動力學和電磁場仿真分析。研究工作與取得成果為變磁通永磁電機的發(fā)展提供了新的研究思路。
　　本文主要研究工作及取得的

2、成果如下：
　?。?）電機結構及工作原理分析。分析了電機本體結構特征，結合不同轉速下機械同步調磁裝置運行情況深入研究了電機工作原理和調磁機理；通過理論推導獲得了電機空載反電勢隨錯開角度變化的方程。
　?。?）電機電磁設計。推導了電機的電磁功率方程以及主要尺寸方程；結合電機結構特點，給出了電機內部磁場的等效磁路圖，計算了電機各項電磁參數(shù)方程；選定了電機定轉子及永磁體的材料，設計了電樞繞組，初步確定了電機設計方案。
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3、3）調磁系統(tǒng)動力學仿真。建立了電機三維幾何模型，根據電機各部件運動規(guī)律添加運動副，利用ADAMS軟件對電機本體及機械同步調磁裝置進行了動力學仿真研究；分析對比了不同轉速下彈簧形變量與電機兩轉子盤錯開角度的變化規(guī)律；通過改變電機轉速研究了兩轉子盤相對位置的變化情況，獲得了不同轉速下機械同步調磁裝置的角度調節(jié)能力。
　　（4）電磁場有限元分析。利用電磁場分析軟件 Ansoft建立了電機三維有限元結構模型，通過有限元計算獲得了電機運行于