非晶合金電機(jī)的有限元分析及控制研究.pdf

1、電機(jī)是現(xiàn)代化工業(yè)文明的發(fā)動(dòng)機(jī),廣泛應(yīng)用在汽車、家電、冶金、化工等領(lǐng)域。但是由于采用傳統(tǒng)硅鋼材料制作的電機(jī)在高頻情況下鐵損急劇增加,鐵芯溫度迅速升高,導(dǎo)致電機(jī)不能正常工作,并且傳統(tǒng)電機(jī)耗電量大,本身效率不高,導(dǎo)致在能量轉(zhuǎn)化時(shí),大量的能源因傳統(tǒng)電機(jī)效率低下而白白損失。非晶合金作為21世紀(jì)的新型材料,在變壓器中已經(jīng)廣泛應(yīng)用,具有高效節(jié)能的突出特點(diǎn),因此,課題提出采用鐵基非晶合金材料代替硅鋼材料制造新型感應(yīng)電機(jī)。文章進(jìn)行了大量的理論分析以及仿真

2、分析比較,最終完成非晶合金電機(jī)的相關(guān)性能研究。
　　 本文主要從以下兩大方面進(jìn)行研究:
　　 首先,非晶合金電機(jī)的有限元建模與分析:利用Ansoft軟件對非晶合金電機(jī)進(jìn)行瞬態(tài)場、渦流場的有限元建模與求解,分析電機(jī)空載起動(dòng)和額定運(yùn)行時(shí)的場量分布、磁電流、力矩、損耗等,分析電機(jī)的渦流分布情況,并與傳統(tǒng)硅鋼電機(jī)對比,理論上分析并驗(yàn)證非晶電機(jī)代替硅鋼電機(jī)的優(yōu)越性。
　　 其次,分析研究非晶合金電機(jī)的控制策略:采用Matl

3、ab對非晶電機(jī)進(jìn)行仿真,分析研究非晶合金電機(jī)的響應(yīng)時(shí)間、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)以及在高頻下輸出轉(zhuǎn)矩等,并與傳統(tǒng)電機(jī)的性能指標(biāo)進(jìn)行比較。結(jié)果表明,非晶電機(jī)的響應(yīng)速度快,且轉(zhuǎn)速上升平穩(wěn)；尤其是在高頻下,非晶電機(jī)能以最大轉(zhuǎn)矩起動(dòng),且加載后,非晶電機(jī)的轉(zhuǎn)矩很快達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),新型電機(jī)在整體性能上較傳統(tǒng)電機(jī)提高了很多。
　　 本文通過使用Ansoft和Matlab兩大軟件對兩種電機(jī)進(jìn)行較為全面的分析與比較,表明了非晶合金電機(jī)比傳統(tǒng)電機(jī)更為高效節(jié)能,顯示了