永磁同步电机的设计毕业论文

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1、永磁同步电机的设计毕业论文目录摘要……IAbstractII第1章绪论41.1课题背景41.2永磁电机发展趋势51.3本文研究主要内容6第2章永磁同步电动机的原理72.1永磁材料72.1.1永磁材料的概念和性能72.1.2钕铁硼永磁材料82.2永磁同步电动机的基本电磁关系92.2.1转速和气隙磁场有关系数92.2.2感应电动势和向量图102.2.3交直轴电抗及电磁转矩122.3小结13第3章永磁同步电动机的电磁设计143.1永磁同步电机本体设计143.1.1永磁同步电动机的额定数据和主要性能指标143.1.2定子冲片和气

2、隙长度的确定以及定子绕组的设计153.1.3转子铁心的设计163.2永磁同步电动机本体设计示例183.2.1额定数据及主要尺寸183.2.2永磁体及定转子冲片设计193.2.3绕组计算233.2.4磁路计算263.2.5参数计算293.2.6工作特性计算333.2.7起动特性计算373.3小结41第4章永磁同步电动机的性能分析及磁场分析424.1永磁同步电动机的性能分析42684.1.1永磁同步电动机性能曲线424.1.2重要参数的变化对性能的影响444.2永磁同步电动机的磁路分析464.2.1永磁同步电动机的模型464

3、.2.2在AnsoftMaxwell2D中运行后的结果图474.3小结52结论53致谢54参考文献55附录A5668第1章绪论1.1课题背景永磁同步电动机（PMSM）具有体积小、效率高、功率因数高、起动力矩大、力能指标好、温升低等特点。永磁同步电机的运行原理与电励磁同步电机相同，但它以永磁体提供的磁通代替后者的励磁绕组励磁，使电机结构更为简单。近年来，永磁材料性能的改善以及电力电子技术的进步，推动了新原理、新结构永磁同步电机的开发，有力地促进了电机产品技术、品种及功能的发展，某些永磁同步电机已形成系列化产品，容量从小到大

4、，已达到兆瓦级，应用范围越来越广；其地位越来越重要，从军工到民用，特殊到一般迅速扩大，不仅在微特电机中占优势，而且在电力推进系统中也显示出了强大的生命力。永磁同步电机以其效率高、功率大、结构简单、节能效果显著等一系列优点在工业生产和日常生活中逐步得到广泛应用。尤其是近年来高耐热性、高磁性能钕铁硼永磁体的成功开发以及电力电子元件的进一步发展和改进，目前正向超高速、高转矩、大功率、微型化、高功能化方向发展[1]。与传统的电励磁电机相比，永磁电机，特别是稀土永磁电机具有结构简单，运行可靠，体积小，质量轻，损耗小，效率高，电机的

5、形状和尺寸可以灵活多样等显著优点。与传统的同步电动机相比较，采用永磁体既简化了电机的结构、实现了无刷化，提高了可靠性，又节约用铜，省去了转子铜耗，提高了电机效率[2]。因而应用范围极为广泛，几乎遍及航空航天、国防、工农业生产和日常生活的各个领域[3]。新型永磁材料的出现大大促进了永磁同步电机的发展，同时也解决了制约稀土永磁电机发展的共性关键技术，其中之一就是改进永磁体加工工艺、提高材料利用率、降低成本，使用率提高20%，加工费降低50%[4]。日本1965年就开始研制电动车，于1967年成立了日本电动车协会[5]。从19

6、96年，丰田汽车公司的电动机RAV4就采用了东京电机公司的插入式永磁同步电机作为驱动电机，最大功率50kW，最高转速1300r/min到本田公2001年推出的燃料电池试验车FCX-V4的驱动电机最高功率为60kW，最大转矩为272N·m。欧洲许多发达国家很早就开始了对电动车的研究。在电动车驱动电机的选择上，不同国家各有侧重：英国、法国偏重于永磁无刷直流电机，德国偏重于开关磁阻电机。德国第三代奥迪混合电动车驱动电机采用了永磁同步电机。其最高转速为12,500r/min，最大输出功率32kW。美国的电动车开发比日本晚。在美国

7、，感应电机的设计及其控制策略的发展较为成熟，所以电动车驱动电机还主要以感应电机为主。美国两个最高车速分别为72km/h和56km/h的短程混合电动公交车上也采用了永磁同步电机作为驱动电机[6]。681.2永磁电机发展趋势永磁电机向大功率、高转速、高力矩、高效率同时质轻发展。目前永磁同步电机广泛应用于电动汽车、有轨无轨机车、航空航天、电梯、家用电器、航海等领域，开发出高功率、高转速、高力矩、高效率、质轻的永磁同步电机，可见对节能环保、高效高质量服务等方面具有很大的推动作用，这也是永磁同步电机的发展趋势。高功率：德国西门子公

8、司于1986年完成了1100kW，230r/min机电一体化的交流永磁同步推进电机；另外1760kW永磁同步推进电机装于U-212潜艇试用，其长度和有效体积与传统的直流推进电机相比减少很多。目前研制的永磁同步电动机最大功率为14MW，转速150r/min，用于Siemens公司和Schotel公司联合生产的SSP吊仓