探讨高速永磁电机设计与分析技术[权威资料]

探讨高速永磁电机设计与分析技术[权威资料]探讨高速永磁电机设计与分析技术[权威资料] 探讨高速永磁电机设计与分析技术摘要永磁电机与传统的电机相比，拥有效率高、体积小、可靠性高等明显的优势，被大范围使用于日常生活及航天、国防等领域中，发挥着愈发重要的作用。电动机节能工程的持续推进，要求大范围使用效率更高、能耗更低的电机设备，必然对永磁电机的优化设计工作提出了更高的要求。本文深入分析高速永磁电机的设计及分析工作，希望能够提升永磁电机的工作效率，降低电机设备的能耗，从而取代传统效率低、能耗高的电机设备。【关键词】高速永磁电机设计分析当前科...

探讨高速永磁电机设计与分析技术[权威资料] 探讨高速永磁电机设计与分析技术摘要永磁电机与传统的电机相比，拥有效率高、体积小、可靠性高等明显的优势，被大范围使用于日常生活及航天、国防等领域中，发挥着愈发重要的作用。电动机节能工程的持续推进，要求大范围使用效率更高、能耗更低的电机设备，必然对永磁电机的优化设计工作提出了更高的要求。本文深入分析高速永磁电机的设计及分析工作，希望能够提升永磁电机的工作效率，降低电机设备的能耗，从而取代传统效率低、能耗高的电机设备。【关键词】高速永磁电机设计分析当前科技的持续发展与进步，使得高速永磁电机设备在生产各个领域中的应用受到更高的关注。与传统的电机设备相比，高速永磁电机虽然仍遵循基本原理开展设计工作，但是由于其具备转速高及体积小等特性，这必然要求解决由于转速高所引发的相关问题，深入地探讨高速永磁电机的设计与分析工作意义重大。 1 高速永磁电机设计当前高速永磁电机设计主要包括两方面的内容，具体如下: 1.1 电机转子设计在高速永磁电机运行过程中，转子会持续高速地旋转。因而，在电机持续高速运转使用过程中，由于高速旋转所带来的强大离心力必然会要求转子具备较高的强度，而高速旋转摩擦也极易破坏电机转子的自身结构。因而，为了能够更好地保障高速永磁电机的正常使用，在确保转子处于所需的转动强度的同时，提升低损耗以及耐高温的特性，这必然要求更为合理地设计高速电机所需的材料以及电机结构。在高速永磁电机材料设计中，当前大范围使用的材料通常具备较高的矫顽力，这主要是由于具备高矫顽力的材料相应的温度系数相对较低，这样更有利于确保高速永磁电机转子所处的温度相对更为稳定一些。同时，高矫顽力的材料具备较高的温度适应能力，目前被大范围应用于温度较高的应用环境中。此外，矫顽力较高的材料通常抗压性以及抗扰强度相对较高，所能够承受的离心力也会相对更高一些。在实际应用中需要注意的是，由于高矫顽力的材料抗张强度相对较低，这要求在进行结构设计时需使用特定的材料以起到保护的作用。另外，在进行高速永磁电机结构设计时，当前使用范围最为广泛的结构分别为表贴式结构或者两级圆柱永磁结构，这样能够发挥保护电机转子材料的作用。 1.2 电机定子设计与高速永磁电机转子有所差别，定子属于高速永磁电机的散热通道。因而，当前高速永磁电机大多数的损耗均是由于定子所产生的，而且转子所产生的损耗跟定子的结构以及所使用的材料有着紧密的联系。因而，如何设计高速电机定子的结构以及所使用的材料，是当前高速永磁电机设计研究的关键工作内容。一方面，在设计高速永磁电机定子结构时，当前主要使用的是环形绕组的结构。此种定子结构，首先要求绕组位于电机的轭部，以最大化地减少转子正常工作所需的长度，以提升转子的刚度。其次，由于此种定子结构内外槽相对较多，可以考虑利用为散热通道，以达到散热的作用。应关注的是，由于电子在高速使用中，此种结构所构造的齿槽极易增加转子的损耗。因而，为了减少该损耗，可以考虑增加气隙长度以更好地完成散热操作。此外，在当前所采取的定子结构设计中，厚度不超过0.2MM的无取向硅钢片是目前使用范围最为广泛的。随着科技的持续进步，软磁复合材料受到的关注力也慢慢增加，应用范围越来越广。 2 高速永磁电机分析技术探讨 2.1 转子强度分析为了能够规避离心力对电机转子所产生的破坏力，在设计电机转子使用应进行研究分析电机转子强度，一般情况下，研究分析结构相对较为简单的转子强度时，所获取的永磁体以及应力的分析结果准确度相对较高。而针对于结构较为复杂的转子强度时，则应该简化研究分析结果，并深入应用FEM等分析方法进行分析材料性质等方面的研究内容。在实际的分析研究工作中，为了能够更好地分析研究规模相对较小的转子强度时，则应该开展电子转子的轴向截面研究工作。此外，为了确保电机转子性能有所提升，还应该研究分析高速永磁电机的稳定性、平衡性以及临界转速等方面的内容。 2.2 损耗计算分析在当前高速永磁电机研究分析工作中，电机损耗计算分析通常是较为重要的分析内容。首先，在电机使用中，电机转子会产生相应的损耗，这个时候可以考虑采用比损耗法进行定子的铁耗分析工作，并结合一定的经验系数调整修正研究分析结果，以提升准确率。此外，高速电机在使用中也会产生相应的铜耗。此时，可以考虑使用模型效应解析法进行电机铜耗的分析工作。另外，在电机损耗研究工作中，轮子涡流损耗也是至关重要的研究分析内容。 2.3 温升计算分析高速永磁电机运行性能的高低，与永磁电机的温升水平高低有着紧密的关联关系。因而，在高速永磁电机分析工作中，温升计算分析是至关重要的分析内容，而LPTN、CFD以及FEM等分析方法是当前温升计算分析领域中最为常用的三种方法。 LPTN温升计算分析方法，要求将高速永磁电机温度较为相近的部分视为特定的节点，并使用热阻模拟的方法研究高速永磁电机不同节点之间的传热关系。使用此种方法计算电机的温升状况，对电机不同节点所分布的离散程度提出了较高的要求，才能够确保计算分析结果的准确性。 CFD计算方法，则是利用冷却体流量以及传热等多个参数进行研究分析电机温升结构。此种计算方法，不需要利用工作经验进行分析计算，通常分析研究的结果准确度相对更高一些。 FEM计算方法，则是应用二维或者三维的方法进行电机建模分析，并结合模型的不同损耗以及传热参数进行研究分析高速电机温升。采取此种计算分析方法，对电机的传热参数更为依赖，研究分析的结果更容易受到传热参数的明显影响，通常准确性有待提升。参考文献 [1]程文杰，耿海鹏，冯圣等.高速永磁同步电机转子强度分析[J].中国电机工程学报，2012，32(27):87-94. [2]王保俊.高速飞轮储能系统永磁电机的设计及分析[D].浙江大学，2013. [3]宋姝临.兆瓦级高速永磁电机冷却系统设计与传热特性分析[D].沈阳工业大学，2014. 作者简介边长安(1958-)，男，现为包头市永磁电机研究所工程师。研究方向为稀土永磁电机研发及工艺研究。作者单位 1.包头市永磁电机研究所内蒙古自治区包头市 014030 2.包头长安永磁电机有限公司内蒙古自治区包头市 014030 文档资料:探讨高速永磁电机设计与分析技术完整下载完整阅读全文下载全文阅读免费阅读及下载阅读相关文档:灯光音响系统的设计与安装简述低频功率放大器的设计与研究微波传输设备的安全运行及诊断技术研究变频器控制模拟主轴的改造基于功率型LED封装技术的探讨基于Flash的多媒体交互式课件的设计与开发基于步态特征的身份识别研究桥梁裂缝特征的图像提取方法研究图像处理技术在智能交通中的应用研究简述高清智能视频监控在平安城市中运用视频监控在疏导交通方面的应用研究非编技术在微课后期编辑中的应用 3D游戏科幻场景设计研究中海油湛江片区统一通讯系统的部署与应用软件项目管理中的进度控制问题探析 CorelDRAWGraphicsSuite用之甚少的功能与秘密基感谢你的阅读和下载 *资源、信息来源于网络。本文若侵犯了您的权益，请留言或者发站内信息。我将尽快删除。*

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