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短时高过载永磁同步电机电磁热研究

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  • 发布时间:2019-10-10 15:09
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【概要描述】随着全电化技术的发展,电动舵机在航空航天、军事应用等领域被广泛应用。舵系统电机要求具有高功率密度、高动态响应和高可靠性。永磁同步电机因具有结构简单、转矩密度高、功率密度高、效率高等优点,而被广泛用于舵机伺服系统。

短时高过载永磁同步电机电磁热研究

【概要描述】随着全电化技术的发展,电动舵机在航空航天、军事应用等领域被广泛应用。舵系统电机要求具有高功率密度、高动态响应和高可靠性。永磁同步电机因具有结构简单、转矩密度高、功率密度高、效率高等优点,而被广泛用于舵机伺服系统。

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随着全电化技术的发展,电动舵机在航空航天、军事应用等领域被广泛应用。舵系统电机要求具有高功率密度、高动态响应和高可靠性。永磁同步电机因具有结构简单、转矩密度高、功率密度高、效率高等优点,而被广泛用于舵机伺服系统。高功率密度电机一般是指高速高功率密度电机和高转矩高功率密度电机。对于舵机系统而言,主要是高转矩密度电机,能够满足其频繁加速过程中的高动态响应性能。国内外对高转矩密度电机研究很多,结构多样,如高温超导电机、无槽圆筒形直线电机、横向磁通电机、开关磁阻电机等。虽然此类电机的功率密度很高,但其技术发展仍不够成熟,可靠性不能保证,本文主要采用旋转表贴式永磁体同步电机。短时高过载电机是指电机恒转速时能够在短时状态下输出瞬时大过载,完成执行机构预定的动作。近年来,短时高过载电机的研究不断增多,国内哈尔滨工业大学,天津大学等做了大量的工作,国外对短时周期工作制电机热学方面的研究较多。综合来看,国内外学者对于短时高过载电机主要集中在高功率密度方面以及温度场分析,对于如何提高电机的极限转矩输出能力以及外界环境对短时高过载电机的影响缺乏分析研究。本文以工程实际背景为基础,分析了电磁负荷对电机过载能力的影响。通过分析安匝数对永磁同步电机极限转矩的影响规律,优化了电机每相绕组串联匝数;分析了过载倍数对电机损耗分布规律的影响;并通过有限元法分析了电机在不同环境温度下长时工作制、短时周期工作制以及短时高过载工况下的温升变化规律;通过实验验证了理论分析的正确性。

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