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周向双层分数槽集中绕组永磁发电机设计与研究

作　者: 任艳平
导　师: 温嘉斌
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 电机与电器
关键词: 永磁发电机分数槽集中绕组空载漏磁系数齿槽转矩机辅设计
分类号: TM351
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

周向双层分数槽集中绕组永磁发电机满足了工程上对多极少槽电机的需求，因为工程上有时需要用较小的转速提供较高的频率，这时就需要永磁发电机能够拥有较多的极对数，但由于定子尺寸的限制，发电机不能采用较多的定子槽，周向双层分数槽集中绕组永磁发电机解决了这一问题。该电机绕组线圈紧密缠绕在一个定子齿上，绕组端部减小，可有效节省材料，降低铜耗。同时该结构的发电机具有高性能、噪音小、微型化等特点，所以得到了广泛的应用。但由于周向双层分数槽集中绕组永磁发电机绕组结构不同于传统电机，导致永磁发电机的一些常用公式并不适合此类电机，这就增大了该电机的设计难度，因此本文对此类电机进行了深入的研究。在槽电动势星形图的辅助下，本文分析了分数槽集中绕组这种特殊结构电机的槽数与极对数的配合条件，由得到的结论选择了本文研究的永磁发电机槽数与极对数。在传统的分数槽绕组漏抗公式推导的基础上，对左右排放的绕组漏抗公式进行了重新推导，并对其绕组系数的求取做了更加深入的研究。同时结合有限元软件计算了电机的重要参数空载漏磁系数。因为在传统的电机设计中空载漏磁系数是通过经验估算而得到的，所以为了得到较为准确的空载漏磁系数，在分别对该电机极间与端部空载漏磁系数的计算后得到总的空载漏磁系数。齿槽转矩是影响永磁发电机的一个重要因素，为了减小其对电机的影响采用了斜槽的办法来削弱电机的齿槽转矩，并对其影响进行了分析。最后，在以上结果的基础上，利用VB语言编写了一套周向双层分数槽集中绕组永磁发电机设计程序，在该程序的辅助下分析了电机参数对其重要指标电压调整率的影响。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-15
  1.1 课题的研究意义和目的  10-11
  1.2 周向双层分数槽集中绕组永磁发电机的发展状况  11-13
    1.2.1 永磁发电机的发展状况  11-12
    1.2.2 分数槽集中绕组永磁发电机的提出  12
    1.2.3 国内外在该方向的研究  12-13
  1.3 本课题研究的主要内容  13-15
第2章周向双层分数槽集中绕组永磁发电机  15-31
  2.1 周向双层分数槽集中绕组永磁发电机的结构  15-16
    2.1.1 周向双层分数槽集中绕组永磁发电机的基本结构  15
    2.1.2 周向双层分数槽集中绕组永磁发电机的转子结构  15-16
  2.2 槽数与极数的选择  16-19
    2.2.1 分数槽电机槽数与极对数的配合  16-17
    2.2.2 分数槽集中绕组电机槽数与极对数的配合  17-19
  2.3 绕组系数的计算  19-23
    2.3.1 电机的每极每相槽数分析  19-22
    2.3.2 分数槽集中绕组系数公式的推导  22-23
  2.4 周向双层分数槽集中绕组永磁发电机主要参数计算  23-30
    2.4.1 槽漏抗的计算  24-27
    2.4.2 谐波漏抗的计算  27-28
    2.4.3 端部漏抗的计算  28-30
  2.5 本章小结  30-31
第3章有限元计算  31-40
  3.1 空载漏磁系数的计算  31-35
    3.1.1 极间空载漏磁系数的计算  32-34
    3.1.2 端部空载漏磁系数的计算  34-35
  3.2 齿槽转矩的分析  35-39
    3.2.1 削弱齿槽转矩的方法  35-38
    3.2.2 削弱齿槽转矩对电磁转矩的影响  38-39
  3.3 本章小结  39-40
第4章计算机辅助设计  40-47
  4.1 概述  40-41
    4.1.1 计算机在电机设计中的使用  40
    4.1.2 Visual Basic 语言的简单介绍  40-41
  4.2 机辅设计  41-45
    4.2.1 插值法  41-42
    4.2.2 电机程序设计  42
    4.2.3 窗体设计  42-45
  4.3 结果分析  45-46
  4.4 本章小结  46-47
结论  47-48
参考文献  48-52
攻读硕士学位期间发表的学术论文  52-53
致谢  53

周向双层分数槽集中绕组永磁发电机设计与研究

内容摘要

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