基于ANSYS的永磁同步發(fā)電機的電磁場分析與研究.pdf

1、與電勵磁電機相比，永磁同步發(fā)電機具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量輕、損耗小、效率高、電機形狀和尺寸靈活多樣等顯著優(yōu)點，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空航天、國防和以及人們?nèi)粘Ｉ钪械玫綇V泛應(yīng)用。但是永磁發(fā)電機一旦制成，就難以調(diào)節(jié)磁場以控制其輸出電壓和功率因數(shù)。因此，對永磁同步發(fā)電機更精確的設(shè)計及其參數(shù)對電壓調(diào)整率的影響的深入研究是十分必要的。本文以有限元法為計算手段，重點展開對永磁同步發(fā)電機的電磁場進行仿真研究。
　　首先，論文論述了永磁同步發(fā)電機的

2、基本原理，包括永磁同步發(fā)電機的結(jié)構(gòu)分類和永磁同步發(fā)電機的運行性能。給出了電機設(shè)計的一般過程，根據(jù)電機設(shè)計要求和指標(biāo)，用傳統(tǒng)的解析法初步設(shè)計出發(fā)電機。在理論分析和設(shè)計的基礎(chǔ)上運用ANSYS軟件對發(fā)電機電磁場進行有限元分析，以精確的計算電磁場。通過實例分析了永磁同步發(fā)電機空、負(fù)載時的電磁場，了解永磁電機的電樞反應(yīng)情況，并精確計算出電機矢量磁位AZ、磁場強度H、磁感應(yīng)強度B、氣隙磁密等結(jié)果，較以前的解析法更加直觀和精確。
　　其次根據(jù)電

3、磁場計算結(jié)果進一步分析，求解磁路中的主要參數(shù)，驗證磁路的合理性;應(yīng)用兩種方法對電磁場仿真結(jié)果進行數(shù)據(jù)處理，分別得出永磁同步發(fā)電機空、負(fù)載時電勢，為下一步計算永磁同步發(fā)電機各種性能特性提供有力工具。最后，基于齒磁通法對永磁同步發(fā)電機的特性進行了深入研究，通過大量計算定量分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對電機磁場的影響，找到改善永磁電機調(diào)壓率的設(shè)計方法，從而完善對永磁發(fā)電機的優(yōu)化設(shè)計。其中包括:永磁體磁化方向平均長度hM、電樞繞組線徑d、每相串聯(lián)匝數(shù)N、氣隙