外轉子永磁同步電動機及計算機輔助設計
發布時間：2017-06-13 點擊數：717
外轉子永磁同步電動機是一種轉子在外,定子在内,永磁材料放置在轉子上的永磁同步電機。經過近20年的發展,尤其是高性能永磁材料钕鐵硼的發展和應用,永磁同步電動機越來越受到關注。外轉子永磁同步電動機既具有永磁同步電動機效率高、功率密度大、成本低、節能效果好等優點,又具有與同體積内轉子永磁同步電動機相比又具有轉子直徑長,轉動力臂大的優點,且外轉子永磁同步電動機定子直徑小,定子繞組端部接線短,省銅線,減少電動機的發熱量,減小轉子損耗,從一定程度上提高電動機整體效率。外轉子電機主要應用于驅動吊扇、曳引機和電動車等,最近也應用于驅動小功率風力發電機。目前國内外對外轉子電機的研究甚少,但作為一種結構特殊和有專門用途的小功率電機,外轉子電機有較好的發展前景,很有必要研究和開發外轉子電機。目前有關電機設計的書籍、手冊和文獻資料甚少涉及到外轉子電機這種特殊結構的電機,所以幾乎沒有成熟的可供借鑒的外轉子電機的設計,這就需要開發人員針對它的特殊結構自行推導外轉子電機的電磁計算公式,并編寫設計程序,實現外轉子電機的設計,并與已有設計程序對比,對已有設計程序進行補充完善。
本文介紹了研究外轉子永磁同步電動機(External Rotors Permanent MagnetSynchronous Motors,ER-PMSM)計算機輔助設計(Computer Aided Design,CAD)系統的目的和意義以及國内外的發展現狀,闡述了電機CAD技術的特點及其研究内容。本文完成的工作主要包括：讨論了外轉子永磁同步電動機與内轉子永磁電機結構的不同之處,介紹了外轉子永磁同步電動機轉子轭磁壓降、計算極弧系數、定子諧波漏磁導等具體參數的計算方法,在此基礎上整理和推導了外轉子永磁同步電動機電磁計算的公式,并編寫了外轉子永磁同步電動CAD程序,開發出CAD系統。系統采用Borland公司推出的一種面向對象的可視化編程工具C++Builder6.0開發完成,基于工程數據庫管理,采用模塊化結構設計。最後通過一個20P、16.8KW的外轉子永磁同步電動機的設計實例,将該CAD系統設計結果與前人設計的CAD系統設計結果進行了比較,證明了該CAD系統設計結果的可靠性和準确性。所設計的CAD系統将成為少有的專用于外轉子永磁同步電動機設計的軟件。該CAD系統集電機電磁設計、電機設計方案與電機特性曲線輸出為一體,界面友好,操作更加方便快捷,能有效地輔助電機設計人員進行ER-PMSM的電磁設計。
本文介紹了研究外轉子永磁同步電動機(External Rotors Permanent MagnetSynchronous Motors,ER-PMSM)計算機輔助設計(Computer Aided Design,CAD)系統的目的和意義以及國内外的發展現狀,闡述了電機CAD技術的特點及其研究内容。本文完成的工作主要包括：讨論了外轉子永磁同步電動機與内轉子永磁電機結構的不同之處,介紹了外轉子永磁同步電動機轉子轭磁壓降、計算極弧系數、定子諧波漏磁導等具體參數的計算方法,在此基礎上整理和推導了外轉子永磁同步電動機電磁計算的公式,并編寫了外轉子永磁同步電動CAD程序,開發出CAD系統。系統采用Borland公司推出的一種面向對象的可視化編程工具C++Builder6.0開發完成,基于工程數據庫管理,采用模塊化結構設計。最後通過一個20P、16.8KW的外轉子永磁同步電動機的設計實例,将該CAD系統設計結果與前人設計的CAD系統設計結果進行了比較,證明了該CAD系統設計結果的可靠性和準确性。所設計的CAD系統将成為少有的專用于外轉子永磁同步電動機設計的軟件。該CAD系統集電機電磁設計、電機設計方案與電機特性曲線輸出為一體,界面友好,操作更加方便快捷,能有效地輔助電機設計人員進行ER-PMSM的電磁設計。
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