永磁電機(jī)性能及參數(shù)數(shù)值計(jì)算與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在永磁電機(jī)研制階段，如何得到準(zhǔn)確的運(yùn)行性能指標(biāo)，以及如何快速準(zhǔn)確地對(duì)永磁電機(jī)運(yùn)行特性進(jìn)行仿真分析，是現(xiàn)階段需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。本文建立了面向永磁電機(jī)設(shè)計(jì)需要的時(shí)步有限元計(jì)算模型，給出了合理的計(jì)算條件，提出了使用時(shí)步有限元獲取永磁電機(jī)運(yùn)行曲線并由此獲取關(guān)鍵性能指標(biāo)的方法。分析了永磁電機(jī)寬范圍交叉飽和條件下穩(wěn)態(tài)參數(shù)的變化規(guī)律，并提出了使用變參數(shù)永磁電機(jī)運(yùn)行行為的快速仿真以及快速獲取性能指標(biāo)的方法。本文主要工作如下:
　　 1.在

2、永磁同步電機(jī)動(dòng)態(tài)過程共性問題研究方面，建立了適用于永磁電機(jī)設(shè)計(jì)需求的場(chǎng)-路-運(yùn)動(dòng)耦合時(shí)步有限元模型。研究了人為設(shè)置的計(jì)算條件對(duì)計(jì)算電機(jī)性能指標(biāo)的影響，提出了計(jì)算關(guān)鍵性能指標(biāo)的方法。通過與實(shí)際測(cè)試結(jié)果對(duì)比表明該計(jì)算模型具有很好的計(jì)算精度。
　　 2.針對(duì)自起動(dòng)永磁電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程的關(guān)鍵指標(biāo)“最小轉(zhuǎn)矩”難以獲取的問題，揭示了在某些人為設(shè)定的計(jì)算條件及測(cè)試條件下，最小轉(zhuǎn)矩可能被起動(dòng)瞬間的急劇波動(dòng)轉(zhuǎn)矩“淹沒”的問題，進(jìn)而提出了基于時(shí)步有限

3、元的優(yōu)化加載仿真實(shí)驗(yàn)方法及相應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法，為快速準(zhǔn)確求取最小轉(zhuǎn)矩提供了有效途徑。
　　 3.通過對(duì)永磁電機(jī)負(fù)載運(yùn)行有限元分析，證實(shí)了交直軸間交叉飽和效應(yīng)的存在，針對(duì)測(cè)試電抗參數(shù)現(xiàn)有直接負(fù)載法的不足，提出了同時(shí)考慮永磁體激磁電勢(shì)交、直軸分量的穩(wěn)態(tài)模型，得到了永磁電機(jī)額定電壓條件下不同負(fù)載率時(shí)的交直軸電樞反應(yīng)電感。進(jìn)一步使用凍結(jié)磁導(dǎo)率的方法，研究了交直軸電樞反應(yīng)自感與互感、永磁體單獨(dú)激勵(lì)激勵(lì)的交、直軸磁鏈等穩(wěn)態(tài)參數(shù)隨負(fù)載變化