【摘 要】
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低速直接驱动潜油永磁电机转矩密度低,相比于辅以行星齿轮减速器的高速感应电机而言,具有更细长的结构。细长的电机增加了电机嵌线难度,槽中的导体很难排列整齐,导致槽满率较低,甚至出现槽中导体互相缠绕的现象,这有可能造成导体绝缘破损和嵌线失败;另一方面,电机过长也带来了潜油螺杆泵下井作业难度。通过电机磁路结构设计提高电机的转矩密度,是降低电机长度的有效方法,为了获得低速潜油永磁电机的高转矩密度,本文主要内
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低速直接驱动潜油永磁电机转矩密度低,相比于辅以行星齿轮减速器的高速感应电机而言,具有更细长的结构。细长的电机增加了电机嵌线难度,槽中的导体很难排列整齐,导致槽满率较低,甚至出现槽中导体互相缠绕的现象,这有可能造成导体绝缘破损和嵌线失败;另一方面,电机过长也带来了潜油螺杆泵下井作业难度。通过电机磁路结构设计提高电机的转矩密度,是降低电机长度的有效方法,为了获得低速潜油永磁电机的高转矩密度,本文主要内容如下:首先,研究传统的分数槽低速潜油永磁电机的电磁设计。分析不同极槽配合对永磁电机性能的影响;研究定子槽的槽口参数对电机转矩的影响,最终确定电机性能最佳时的参数;通过电磁场有限元商业软件仿真分析电机的空载性能和负载运行性能。然后,研究不等齿宽定子结构对低速潜油永磁电机转矩性能的影响。调整大齿、小齿宽度比,通过电磁场有限元软件仿真计算转矩性能,选择最佳的大齿、小齿宽度比;全面计算分析大、小齿电机的的空载性能与负载运行性能;研究改变转子结构降低不等齿宽齿槽转矩和电磁转矩波动的方法,减小振动对电机的磨损,延长电机的寿命。最后,研究不等齿宽永磁电机发生偏心对电机性能的影响。采用滑动轴承的低速潜油永磁电机既有静态偏心,又有动态偏心,研究电机偏心模型的构建;研究静态偏心对永磁电机电磁转矩和齿槽转矩的影响规律;研究动态偏心对永磁电机电磁转矩和齿槽转矩的影响规律。
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