伺服永磁同步电动机电磁场与温度场的计算及分析.pdf

国内图书分类号:TM3 5 工学硕士学位论文 Y25091 96。伺服永磁同步电动机电磁场与温度场的计算及分析硕士研究生:李文亮导师:曹君慈申请学位级别:工学硕士学科、专业:电机与电器所在单位:电气与电子工程学院答辩日期:2014年3月授予学位单位:哈尔滨理工大学 ClassifiedIndex:TM3 5 Dissertation fortheMasterDegree inEngineering Calculation and Analysis of ic and Temperature Fields ofServo Permanent Candidate: Supervisor: Synchronous Motor LiWenliang Cao Junci Academic Degree Applied for: Master ofEngineering Speciality: ElectricMachines and Electric Apparatus Date ofOrai Examination: March,20 14 University: Harbin University ofScience and Technology 哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《伺服永磁同步电动机电磁场与温度场的计算与分析》,是本人在导师指导下,在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知,论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研舡作做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名:毒叉表日期:功1垆年多月心日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《伺服永磁同步电动机电陇场与温度场的计算与分析》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有,本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密,在口年解密后适用授权书。不保密团。作者签名:咎支毛日期:2。垆年)月J日聊签名:触期锄’尹年)月西日哈尔滨理工大学工学硕二}:学位论文伺服永磁同步电动机电磁场与温度场的计算及分析摘要伺服永磁同步电动机具有结构简单、高效率、高功率因数、运行可靠、响应速度快、过载能力高等多方面的优势,其符合高效节能电机的发展方向,并在数控机床、机器人等行业已得到广泛应用。但伺服永磁同步电动机需要控制器给电机供电,而控制器给电机供电时将增大电流的谐波含量,谐波电流将造成电机的损耗增加,效率降低,进而使定转子温度相应升高。过高温度将使永磁体电磁性能下降,严重时会导致永磁体退磁使电机无法正常工作,降低电机的运行性能,缩短电机的使用寿命,因此对伺服永磁同步电动机的电磁场和温度场的研究非常重要。本文主要对应用于注塑机的伺服永磁同步电动机电磁场和温度场进行了研究。、8极的伺服永磁同步电动机为例进行分析。首先,简单阐述了电机的结构,并且在样机加额定负载时对绕组温度和电枢电流进行了简单的测试,在此基础上对试验电流的谐波含量进行了分析。其次,根据电机的结构尺寸建立了二维瞬态电磁场模型,通过有限元法对二维瞬态电磁场模型进行了求解。对不同谐波电流在护套中产生的涡流损耗进行了分析, 得出试验电流的谐波电流对护套涡流损耗的影响,并分析了不同转子结构对齿槽转矩的影响。为了准确计算样机采用的分段式时在护套中产生的涡流损耗,对三维瞬态电磁场进行了计算,并对结果进行了分析。最后对护套的结构进行了改进。电机的温升过高影响电机的性能,因此针对永磁体温升可能较高的问题,对永磁电机的二维温度场进行了计算分析。在考虑谐波电流给护套带来涡流损耗的情况下,分析了护套采用不同分段结构时电机温度场的分布,尤其是永磁体的温度场分布,以此来说明电机设计的合理性。仿真结果与实验结果进行对比,证明损耗计算值的可靠性。通过电磁场和温度场的仿真计算分析,得出的结论对伺服电机的设计者给予重要的参考。关键词伺服永磁同步电动机;谐波电流;涡流损耗;护套:温度场分布哈尔滨理工火学工学硕士学位论文 Calculation and Analysis ic and Temperature Fields ofServo Permanent Synchronous Motor Abstract Servo permanent synchronous motor has simple structure,re