永磁电动机低速大转矩场路耦合电磁场温度场硕士论文

1、低速大转矩永磁电动机电磁场与温度场数值分析电机与电器， 2011， 硕士【摘要】 低速大转矩永磁电动机可以直接驱动负载,淘汰了笨重的减速机构,具有转矩波动小,调节特性好等特点,因此被广泛应用于各部门生产中,特别是在抽油机、数控机床及自动化装备等领域。但是由于这种电机工作状况复杂,运行故障时有发生,尤其是电机的堵转故障,所以有必要深入研究一下堵转故障下电机的工作状况。堵转运行时电机的电功率主要以热量的形式散发出去,使电机各部分的温度不断上升,最终导致电机无法正常工作。电机的温升是影响电机使用寿命及运行可靠性的重要因素,因此准确分析电机内的温度场具有十分重要的意义。本文以一台5 kW、10极表面式

2、低速大转矩永磁电动机为研究对象,对该电机在堵转故障运行时的电磁场和温度场进行了分析。首先根据电磁场理论,利用场路耦合有限元法,对电机进行二维场、路及运动的耦合分析,得出电机空载、负载及堵转运行时的电磁场分布,进而确定堵转时电机各个部分的磁通密度。根据铁损耗特性表查出定子和转子铁心的铁耗分布,然后利用公式法计算出电机绕组的铜耗。在电磁场的基础上,根据传热学和流体力学理论,建立电机的三维有限元模型,对模型进行温度场分析,最终得出电机的各部分温度分布图,分布趋势符合工程实际。本文利用.更多还原【Abstract】 Low speed high torque permanent magnet moto

3、r, which can drive loader directly without reducer, has the advantages of low torque fluctuation and good adjustment characteristics. Therefore, it is widely applied in the production of various departments, especially in the areas of oil field pumping units, numerical control machine and automation

4、 equipment. However, with high torque motors widely applications in various industrial fields, kinds of faults emerge repeatedly. In those faults, locked-rot.更多还原 【关键词】 永磁电动机； 低速大转矩； 场路耦合； 电磁场； 温度场； 【Key words】 Permanent Magnet Motor； Low Speed High Torque； Field-circuit coupled； Electromagnetic Fie

5、ld； Temperature Field； 摘要 5-6 Abstract 6-7 第一章 绪论 10-14 1.1 课题研究的目的及意义 10-11 1.2 国内外研究现状 11-13 1.3 论文的主要研究内容 13-14 第二章 低速大转矩永磁电动机电磁场有限元分析 14-22 2.1 电机内电磁场分析方法 14-16 2.2 耦合场分析方法 16-17 2.3 永磁电机的耦合机理 17-19 2.4 永磁电机场间的耦合形式 19-21 2.5 本章小结 21-22 第三章 低速大转矩永磁电动机电磁场计算与分析 22-35 3.1 边界条件及瞬变电磁场微分方程 22-26 3.2 瞬态

6、电磁场的场路耦合模型 26-28 3.3 场路耦合法电磁场计算 28-34 3.3.1 场路耦合模型参数计算 28-29 3.3.2 基本假设 29 3.3.3 场路耦合模型 29-31 3.3.4 计算结果与分析 31-34 3.4 本章小结 34-35 第四章 低速大转矩永磁电动机温度场有限元分析 35-47 4.1 电机内温度场分析方法 35-36 4.2 传热的基本定律 36-43 4.2.1 物体的散热形式 36-38 4.2.2 热传导定律及导热微分方程 38-41 4.2.3 热边界条件 41-43 4.3 温度场相关参数计算 43-46 4.3.1 电机内的发热热源 43 4.3.2 电机材料导热系数计算 43-44 4.3.3 电机各部件对流系数计算 44-46 4.4 本章小结 46-47 第五章 低速大转矩永磁电动机温度场计算 47-55 5.1 三维温度场数学模型 47-48 5.1.1 基本假设及求解区域 47 5.1.2 三维有