考虑永磁体不确定因素的永磁电机性能分析方法研究

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong578
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着永磁材料的快速发展,永磁电机的应用场合也越来越广泛,如电力系统、电动汽车和家用电器等领域,这使得对永磁电机的性能有了更高的要求。永磁电机采用大规模生产制造技术,其性能会受到制造过程和不同的操作条件等不确定因素的影响,从而出现误差,工程问题常见的不确定因素包含尺寸误差、材料属性的参差不齐。一般的电机性能分析难以在不确定因素存在的情况下选出使性能最优的解,以实现永磁电机在对应场合的稳定运行。因此,在不确定因素影响下对永磁电机的性能进行分析和评估是十分必要的。电气工程领域已经开展了永磁电机的不确定分析,但是对于随机和区间混合不确定的永磁电机分析,特别是永磁体的尺寸误差和材料属性误差的不确定分析还没有详细的研究,而不确定分析结果的准确性,严重影响电机优化及鲁棒性分析的结果。在此背景下,本文以永磁材料的尺寸和磁特性的误差作为随机不确定因素,以定子结构尺寸为区间不确定因素,研究混合不确定因素下永磁电机的性能评估方法,得到了符合精度的永磁电机性能受不确定因素影响下的概率分布情况,为永磁同步电机因制造、装配中产生误差的实际工程问题提供了有效的分析方法。首先,深入研究了多项式混沌算法和切比雪夫区间算法。基于不确定分析理论,研究了多项式混沌-切比雪夫区间算法(Polynomial chaos-Chebyshev interval algorithm,PCCI)的分析过程及数值实现。通过数值算例对采用PCCI方法进行混合不确定因素评估性能展开了探讨。其次,设计实验对永磁体样本进行测量,确定其概率分布情况和分布参数。通过对电机运行特性的理论分析,并结合实验测量参数的变化情况,选择剩磁和永磁体宽度作为随机不确定变量。对一台永磁电机进行了仿真,分析了永磁体不确定因素对永磁电机运行性能的影响。最后,通过有限元仿真和全局灵敏度分析对区间不确定因素进行选择。结合PCCI法与有限元仿真计算了永磁电机的多种性能指标受混合不确定因素影响下的统计特性(均值、方差)的变化范围。构建PCCI法的代理模型,通过蒙特卡洛法验证了结果的准确性,并与低阶展开对比,分析性能模型的复杂程度,为类似的计算节约时间。
其他文献
永磁同步电机因其运行可靠、功率密度高、损耗低、结构简单等特点,被广泛应用于轨道交通、工业、农业等各个领域。随着永磁同步电机应用领域的增加,其稳定性及安全性随之受到了挑战。为此,人们对永磁同步电机的运行特性及使用寿命提出了更高的要求。在电机的运行中,复杂的工况、有限的空间和散热条件将会引起定子绕组局部过热,甚至超过其最高温升限制导致电机的损坏。因此,为了提高电机的运行可靠性,延长电机的使用寿命,对电
学位
针对磁悬浮列车驱动系统,提出一种六相混合励磁磁通切换直线磁悬浮电动机,在电机短动子上安装电枢绕组、永磁体、直流励磁绕组,而长定子上不包含绕组仅由铁心构成,避免沿整个轨道铺设绕组或永磁体,降低工程建造成本。六相的结构赋予了电机在发生断路故障时的容错性,降低电机发生故障造成事故的风险,并且通过六相定位力相互叠加削减了电机总定位力,很大程度上减小了电机运行时的振动与噪声。论文的主要内容如下:(1)提出六
学位
伴随着能源系统的变化和清洁能源的发展,反映多种类能源转换和耦合的多能源微网得到了更多的关注,多能源储能装置作为多能源微网中重要的一部分,不仅能够平滑可再生能源的功率波动,还保证多能源微网内部能源的供能可靠性,因此,多能源储能装置得到了广泛的应用。多能源微网在日前电量交易模式、参与电网动态调节模式的交易模式背景下,如何应用储能装置降低供能成本以及增加收益对多能源微网后续的发展至关重要。为此,本文对多
学位
核心素养视域下的高中音乐大单元教学策略探索是山东省滨州市高中音乐名师工作室的一项研究课题。旨在通过“突出音乐学科大概念,设计单元教学计划;聚焦音乐学科核心素养,确定单元学习目标;依托情境化预设,组织单元教学活动;注重表现性评价,持续了解教学反馈”等实践策略,优化音乐教学设计,有效落实音乐学科核心素养,助力音乐教学向走实、走深发展。
期刊
摄入过多的焦磷酸盐会对人体健康产生严重影响,因此控制食品中焦磷酸盐的含量十分重要。在酸性介质中,Cu2+能催化过氧化氢-茚三酮体系间的氧化-还原反应而产生较强的荧光。当在该体系中加入少量焦磷酸盐后,Cu2+-H2O2-茚三酮体系的荧光强度显著减弱。基于此,建立一种荧光光度法检测焦磷酸盐含量。考察过氧化氢浓度、茚三酮浓度、Cu2+浓度、反应时间及反应温度等条件对荧光强度的影响。结果表明,最优条件为过
期刊
针对控制与保护开关在受到强冲击力的作用下可能出现的误动作问题,本文提出了一种可以克服冲击影响的控制与保护开关电磁机构的设计方法。本文首先使用ADAMS力学仿真软件建立了开关的物理模型,分析了冲击力对开关运动机构的影响和触头的运动特性,研究了动静、触头的受力特性和弹簧刚度与位移的关系,确定了具有抗冲击性能的弹簧刚度和电磁吸合力。使用SOLIDWORKES软件建立了弹簧的物理模型,设计了具备抗冲击性能
学位
电工钢片是电力装备能量转换的核心材料,对电力系统安全、高效、稳定运行起着至关重要的作用。在进行电力装备电磁特性分析时,工程上通常采用一条简单的磁化曲线描述电工钢片的材料磁特性,导致仿真计算结果偏离工程实际,引起误差的主要原因之一是缺少对电工钢片磁滞特性的准确描述。因此准确表征电工钢片的磁滞特性对电力装备的优化设计有着重要意义。传统唯象磁滞模型的建立过程较少地考虑电工钢片自身的能量平衡,导致磁滞模型
学位
随着世界能源危机的加剧,清洁能源作为一种新兴能源成为解决能源紧缺问题的发展方向,其中海上风能作为一种快速增长的可再生能源而备受关注。海上风电场集电线路多位于海底,其工作环境复杂多变,运行中易受自然灾害、自身绝缘受损等因素的影响导致故障频繁发生。且人工巡线难度高、检修难度大、耗时较长。此外,集电系统还具有多分支和短线路的特征,导致故障折、反射故障信号难以区分,增加了故障定位的难度。因此,有必要研究一
学位
目前能源问题成为了每个国家经济发展以及可持续发展首要解决的问题。风能是清洁的可再生能源,我国的风能蕴藏量丰富,大力发展风力发电技术势在必行。国内对风电机组系统设计的研究仍需要继续完善。为使得风电机组的设计可以满足实际环境,本文以风电机组的SCADA数据建模为切入点,并建立与真实风电机组相同的Bladed模型,本文具体研究内容如下所示:首先,对风电机组的结构进行阐述,对风电机组的特性和功率控制策略进
学位
目前在潜水泵中,异步电机被广泛应用,但是其效率低,导致水泵体积大,耗电多。相比于异步电机,永磁同步电机具有功率因数大、效率高、功率密度大、结构简单、便于维护等优点。因此,采用永磁同步电动机作为潜水泵的驱动设备,可以减小机组的体积,即可以提高电机效率,又响应了国家“节能减排”的号召。潜水泵用永磁同步电机作为潜水电机的一种,常年浸泡在水井中工作,所以潜水泵用永磁同步电机的设计和普通干式电机不同。转子在
学位