双六相横向磁通永磁电机系统研究

被引量 : 0次 | 上传用户:yj700702
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
横向磁通永磁电机(Transverse FluxPermanent-magnet Motor,TFPM)作为一种新型特种电机,具有高转矩密度、磁路解耦、结构模块化等优点,以低速条件下转矩密度大的优异性能成为电机界研究的热点。但漏磁大、功率因数低、结构复杂和转矩脉动大等缺点成为限制其发展的瓶颈,严重阻碍横向磁通永磁电机在实际工程中的广泛应用。本文在研究国内外已有横向磁场永磁电机的基础上,提出一种具有盘式特征的新型双六相横向磁通永磁电机,针对其磁路模型、样机结构、三维电磁场和控制方案进行认真分析,并在搭建实验平台基础上进行样机运行控制实验。本文以提出的一种可作为电动车直驱式轮毂电机的新型电机为对象展开相关研究,主要研究内容及创新点有以下几个方面。(1)在横向磁通电机数学模型和永磁同步电机数学模型研究基础上,结合多相电机建模方法分析新型双六相横向磁通永磁电机的磁通磁路,采用磁路等效法,对新型电机的永磁体、切向极间漏磁、径向极间漏磁和定子绕组及电机整体等进行数学建模;并给出功率因数计算方法,对导致TFPM功率因数低的原因以及改善方法进行研究,该理论研究为样机结构设计和控制算法设计起到了很好的铺垫作用。(2)根据现有TFPM和轴向、径向电机拓扑结构性能特点,提出一种可用于电动车直驱式轮毂的新型双六相横向磁通永磁电机拓扑结构,主要由四个定子单元和两个转子单元构成,同时具有盘式特征和轴向组合特征。在三维机械设计软件中对新型电机的定子单元和转子单元等主要结构进行设计,并提出了一种转矩最大化为目标的主要结构参数设计方法,优化了常规电机的设计思路。针对新型电机定子结构特征,给出了主感抗、齿顶漏感抗和谐波漏感抗计算,为深入研究新型电机的结构性能奠定了基础。(3)采用三维电磁场有限元分析软件对新型电机结构性能和电磁性能进行分析,主要研究了造成横向磁通电机功率因数低的漏磁系数影响因素和齿槽转矩的影响因素,分析了气隙长度、定子铁芯厚度和永磁体尺寸对电机空载漏磁系数的影响,及定子错开角度、气隙长度和导磁条等因素对齿槽转矩的影响,为减少电机漏磁和抑制转矩脉动提供理论指导依据。同时,对新型电机的电磁场分布和电磁转矩进行仿真,验证结构设计的可行性与合理性。(4)选择普适性很强的直接转矩控制和空间电压矢量相结合作为控制方案进行深入研究,分析了从控制角度抑制转矩脉动方法,针对直接转矩控制的六扇区、十二扇区定子磁链细分法分析,提出了十八扇区定子磁链细分法和占空比算法相结合的改进型空间电压矢量直接转矩控制方法;对比分析了各控制方法的性能,所提出的控制方案有效地抑制了转矩脉动,适宜在控制算法要求简单的工程应用中得到推广。(5)构建样机系统实验平台,对样机的空载反电动势、静态转矩和空载运行特性等进行研究,验证新型双六相横向磁通永磁电机的数学建模、结构设计、有限元分析和控制方案选取的合理性,并对改进型控制算法进行样机控制实验分析。通过实验验证了本文所提出的新型双六相电机结构设计合理性,以及控制算法选择正确性。研究成果丰富了电动车直驱式轮毂电机的拓扑结构,对横向磁通电机减小漏磁和抑制转矩脉动具有一定的理论意义与应用价值。
其他文献
<正>鸡球虫病是分布极为广泛的一种原虫病,凡是有养鸡的地方,就有球虫病存在。在集约化养鸡场,本病危害极大,可造成严重的损失。本病主要威胁3月龄以内的小鸡,以15~50日龄的雏
本文讨论了数学直觉思维的概念和本质。指出数学直觉思维是一种基本的思维形式,是客观存在的反映、人脑的高级机能,是主体的数学知识经验和心理生理发展到一定阶段的必然产物,并
近年来,胶体金免疫层析速测技术因操作方便、易于判定、特异性好、快捷迅速、灵敏度高等优点,已广泛应用于医学、农业养殖业、环境卫生及食品安全等领域。各行业对层析速测试纸
本文实证研究了中日韩三国四大类农产品产业内及产业间贸易的发展状况。研究表明,中国与日韩之间的农产品贸易方式正在逐渐改变,经济发展水平存在一定差异的中韩和日韩之间产业
随着互联网技术的快速发展,电子商务已经渗透到日常生活中的各个方面,其中旅游电子商务网站已经成为旅游业发展的一种新形式。我国在线旅游市场潜力巨大,在线旅游业的发展给旅游
当前,我国城镇化水平已达到较高水平,进入了积极发展小城镇的时期。工业园区对于小城镇的形成、发展具有显著的促进作用。我国小城镇工业园区经历了自然集聚、盲目建设、快速发
随着汽车保有量的迅速增加,对石油资源的过度依赖严重制约着我国经济的发展,同时,汽车尾气排放造成的大气污染问题也日益严重。电动汽车有可以替代燃油车、减少废气排放等优点,倡
《中国企业家》杂志曾经做过一项中国企业家公众形象调查,调查报告显示,中外企业家在总体形象得分上差距较大,中国企业家的形象得分(66.3分)低于外国企业家(74.5分),中外企业
建筑选址文化是藏族人民在长期生活实践中,对高原自然环境的不断认识、适应和利用过程中产生的独特的知识门类,充分展示了藏族独特的自然和地理认知。文章主要以寺院相地文化为
“没事(儿)”作为应答语在现代汉语口语中被大量使用,根据引发句意义的不同类型,”没事(儿)”也相应地表现出不同的意义,具有灵活的应答功能,在其他语言中的相似表现证明其具有类型学