一、改变转子槽形提高交流变频电机的最大转矩（论文文献综述）
徐威[1]（2021）在《双斜槽转子感应电机气隙磁场分布特性及其对关键性能影响的研究》文中提出中小型三相感应电机通常采用单斜槽转子,长期的研究和工程经验表明,单斜槽转子有利于改善电机的诸多性能。近些年,随着电机性能的要求逐渐增加,其他新型永磁电机的快速发展,而单斜槽转子优化对电机性能提升有限,阻碍了三相感应电机的推广应用,不利于国家的能源转型发展。基于传统斜槽转子的拓扑创新,以及新型斜槽转子电机的性能分析及计算是亟需解决的重要课题。本文以一种轴向双斜槽转子感应电机为研究对象,通过建立整体线性和局部非线性的气隙磁场模型,展开了三项与气隙谐波磁场相关的电机关键性能的理论研究,具体是针对削弱电磁噪声、减小杂散损耗和提高起动性能上,展开了双斜槽转子的优化策略,最后通过有限元仿真及样机试验进行验证。具体内容和创新点如下:（1）推导了双斜槽转子的斜槽系数,提出一种双斜槽转子结构参数协同设计的方法,初步确定削弱特定齿谐波磁场的设计方案。根据转子电流的相量关系,构建出通用的中环转子电流相量图,确定两种中环导体电流的幅值大小。（2）建立了包含主要谐波分量的感应电机气隙磁场解析模型,基于有限元仿真结合二维傅里叶分解法,提出一种由斜槽引起的饱和磁场轴向变化模型,并验证了气隙磁场主要分量的基本特征。利用麦克斯韦张量法计算电磁力,建立径向电磁力理论值和峰值噪声试验值之间的联系,提出降低整体噪声的斜槽角度优化方案。（3）采用许克变换法计算中环及邻近气隙区域的磁密分布,基于假设的槽漏磁分布,利用分层法计算转子导体的涡流损耗分布。提出两个中间环设计原则,通过转子局部温升试验验证了中环设计的合理性。建立了双斜槽转子单位区域的横向电流模型,分别计算两种接触电阻率区间的横向电流损耗值,通过去除端环法验证两种转子接触电阻率的差异性,为降低杂散损耗的转子优化设计提供了参考。（4）改进了削弱附加转矩的双斜槽转子电机槽配合设计范围。在电机气隙磁场建模的基础上,利用链式等效电路计算异步附加转矩,利用虚位移法计算同步附加转矩,分别提出两个描述附加转矩相对大小的参数。根据附加转矩的预设参数范围,调整槽配合的选择和斜槽转子的设计方案。通过测试样机最小转矩和等槽配合时的起动转矩,分别验证了双斜槽转子削弱两种附加转矩的效果。
蔡土添[2]（2020）在《电动汽车用永磁同步电机设计与输出特性研究》文中指出随着国家能源战略的提出,电动汽车得到了广泛应用。为了适应电动汽车复杂多变的行驶工况,电动汽车用驱动电机需要具备高扭矩输出能力、较宽的调速范围以及较高的效率。本课题来源于辽宁省优秀人才项目“电动汽车用永磁同步电动机弱磁特性与输出能力研究”,项目编号为LJQ2015082。电动汽车的驱动电机主要以永磁同步电动机为主,为此本文设计了一台额定功率为30kW,额定转速为3000r/min的车用永磁同步电动机,并针对电机的电磁设计、齿槽转矩优化、输出特性分析、铁耗计算与分析、效率优化等几个方面开展了研究,本文的工作内容主要包含以下几个部分。第一部分,针对电动汽车电机使用最大转矩/电流的控制方法,研究了电机的电磁计算方法和流程。当电机运行在恒转矩区时,电机铁耗较小,电机铜耗所占比重较大,为了降低电机铜耗,本文研究了转矩/电流比最大的原则去控制定子电流的电机电磁设计方法,根据额定功率30kW,额定转速3000r/min等性能指标去确定电机槽型、绕组、永磁体等主要结构参数。其中针对永磁电机所特有的齿槽转矩会影响电机在控制系统的低速性能和定位精度,故为了抑制电机的齿槽转矩,优化电机性能,本文对电机进行有限元仿真并结合齿槽转矩解析式去研究极弧系数、极槽配合、以及偏心转子结构对齿槽转矩的影响规律。第二部分,针对汽车行驶工况复杂多变,不同的行驶工况对车用永磁同步电动机的性能要求不同这一情况,研究了转折转速对电机输出特性的影响。对于长期运行在频繁启停,加减速工况下的电动汽车而言,要求电机具有优越的低速输出性能。而当电动汽车长期运行在高速工况时,要求电机具有优越的弱磁扩速性能。由于电机在恒功率区和恒转矩区之间的转折转速对电机输出的最大转矩与最大功率具有重要的影响,而且电机额定转速与转折转速的关系对电机性能也有很重要的影响。为此本文分别研究了转折转速对电机最大功率与最大输出转矩的影响规律,并根据电机不同的工况和性能要求去确定电机的转折转速,以及界定电机额定转速和转折转速的大小关系,以此来指导电机结构参数的设计。第三部分,针对电机在弱磁区工作的特点,研究电机铁耗计算和变化规律分析以及提高电机高效区占比的方法。电机铁耗的大小取决于电机磁密的分布,而在弱磁区电机磁场随着弱磁电流的变化而变化,使得电机的每个工作点的铁耗都是不一样的。故为了更加精准的计算电机性能,本文通过分段式变系数铁耗计算方法来得到电机铁耗,并进一步分析弱磁深度对电机铁耗的影响规律。对于普通永磁同步电动机来说,电机的性能计算都有比较成熟的公式方法,设计起来相对简单,电机的性能只要求计算额定点,对调速性能要求不高。而对于车用永磁同步电机而言,在电机设计时不能再像传统电机那样只计算某个点的性能,必须对每个转速点都进行性能计算,得到电机的效率图谱,为此本文通过分析电机在整个调速区的效率分布规律,并进一步研究提高电机高效率区占比的措施。
汪文豪[3]（2020）在《改进的模拟退火算法用于变频电动机优化设计的研究》文中研究指明随着自动化技术的发展,异步电动机在变频领域的应用越来越广泛。传统的异步电机在工频供电的情况下调速范围较小,相比之下变频电动机调速范围大且灵活。在一些特殊工况下,如变频装置用于拖动空调类负载的场所、冶金建材烧碱等大型工业窑炉的场所、吊车翻斗车等负载要求转矩大且平稳运行的场所等,或者其它非工频条件下工作的电机,其大多是由变频调速系统控制的。对变频电动机的优化通常分为异步电机本体的优化和变频器的性能优化,本文则采用的是对异步电机本体结构优化的方法。电机本体的结构优化可结合现代智能算法实现,通过改变异步电机结构参数来削弱变频器中谐波磁场的影响,从而降低电机的整体损耗,提高电机效率。本文首先通过介绍变频电动机的设计方法与特点,将其普通的异步电机作了比较,说明了变频电动机在进行优化设计时应注意的问题,如由变频器供电产生的高次时间谐波对电机损耗和效率的影响。然后列写了变频电动机效率和优化结构参数的公式关系,分析了变频电动机中空间谐波与时间谐波的由来和谐波对变频电动机的影响。为了减少时间谐波对电机效率的影响,设计了变频电动机定、转子槽的优化方向,建立了变频电动机的优化设计数学模型。接着介绍了模拟退火算法的基本原理与运用流程,并对模拟退火算法作了改进,使它能更快的收敛得到新的电机结构参数,使其更符合工程优化的实际。我们针对模拟退火算法流程和变频电动机的优化设计公式编写了C语言优化程序,并分析了样机的电磁数据。最后将变频电动机的结构参数和模拟退火算法的运行参数,代入到优化设计程序中,得到新的电机结构参数。利用Simplorer与Ansoft Maxwell有限元软件,将新的电机方案与优化前的初始电机方案做了有限元仿真分析对比,结果证实了改进的模拟退火算法在变频电动机的优化设计领域是有效且可靠的。
张东波,甘方熹,李志强,姚金艳,祁美强[4]（2019）在《60Hz高压隔爆变频调速电动机设计分析》文中进行了进一步梳理论述了60 Hz高压变频隔爆三相异步电动机的设计要点及注意事项。
王涛[5]（2019）在《基于时步有限元的高速电机损耗精细化分析》文中提出为了在高速电机研制过程中实现损耗的精细分析,探索能够计及多种非线性及复杂结构影响的损耗计算模型,进一步研究高次谐波与高速电机损耗之间的关系至关重要。本文从精确计算定转子铁耗、铜耗角度对高速电机损耗计算模型进行完善,以37kW、300Hz高速电机为样机进行损耗计算和实验研究,进行高速电机内部损耗的精细化分析。主要工作如下:1.以一台37kW、300Hz电机为样机,基于改进的高速电机损耗模型,在空载、负载等不同条件下,计算并精细化分析定转子铜耗铁耗、起动性能,分析了谐波电流在气隙中产生的基波和谐波磁密特点。并与传统计算方法比较,验证新模型的合理性与精确性。2.基于仿真模型,分析了供电电压含不同高次谐波时定转子铁芯典型位置磁密分布特点,计算并精细化分析定转子铜耗、铁耗,并与高速电机传统损耗计算模型进行比较,为变频高速电机损耗模型提供分析指导。3.利用所建立的基于时步有限元的损耗精细分析模型,计算并分析了转子槽型槽高槽宽变化时气隙磁场分布特点,研究了不同槽型尺寸对高速电机定子基波和谐波铜耗、转子铜耗、铁耗、总损耗、起动性能的影响。与此同时,深度分析了高速电机转子采用闭口槽时产生的半闭口槽效应。
王小虎[6]（2018）在《电动汽车用铸铜转子感应电机的特性分析与优化设计》文中提出随着电动汽车市场的迅速发展,作为电动汽车发展关键因素的驱动电机与控制技术也日益受到人们关注,这其中,感应电机因其结构简单、成本低廉、可靠性高,成为当下电动汽车驱动电机研究领域的热点。但传统铸铝转子感应电机功率密度小,效率低的缺点也限制了其在电动汽车中的应用,采用铸铜转子代替传统铸铝转子的高效感应电机也因此进入研究人员的视线。本文针对铸铜转子感应电机的设计问题,分别从铸铜转子感应电机的电磁和热分析两方面着手,研究了电动汽车用铸铜转子感应电机的特性分析与优化设计,主要包括以下几个方面:1.介绍了国内外铸铜转子感应电机电磁设计方法的研究现状,总结了感应电机温度场研究的相关资料。2.对铸铜转子感应电机的电磁性能进行了分析,基于一台传统Y160M-4铸铝转子感应电机的基本结构参数和性能数据,分析了采用铸铜转子后电机的性能变化。3.从电机的定子侧和转子侧出发,分别分析了其结构参数对电机损耗的影响,为电机的结构优化奠定了理论基础。4.针对电机采用铸铜转子后电机启动转矩减小、启动电流增大的弱点,分析了定子绕组形式对电机启动性能和损耗的影响,通过采用单双层绕组,改善了铸铜转子感应电机的启动性能,同时减少了电机绕组铜材的使用量,并进一步提出了一种不等匝单双层绕组,可通过改变单层绕组与双层绕组内元件数之比的方法,有效削减固定次谐波,提高电机效率。5.综合前文的分析,利用时步有限元分析方法,对基于Y160M-4感应电机的铸铜转子感应电机进行了优化设计。同时搭建了铸铜转子感应电机实验平台,对一台15kW铸铜转子感应电机样机进行了测试与分析,以验证分析方法的有效性以及分析结果的正确性。本文针对铸铜转子感应电机所开展的研究工作对高效感应电机的设计与研究均具有重要的参考价值。
刘晶[7]（2017）在《变频调速三相异步电动机的设计》文中提出针对变频器供电的特性,分析了变频电机电磁设计和结构设计的特点。介绍了几种典型的负载转矩,提供了典型负载的功率计算方法,满足了变频调速电机运行时的电气性能,为设计和制造提供了参考依据。
许艳敏[8]（2016）在《变频专用异步电机分析与设计》文中指出20世纪后半叶,随着变频调速技术的出现和日益完善,变频调速技术成为电力拖动领域的一个重大事件。由于这门技术的发展,使得结构简单、价格低廉、应用普及的交流异步电动机有了性能良好的调速手段。直流电动机的调速性能优良,但直流电动机中的换向器存在机械远动、磨损、高温、积炭等因素,这些将导致绝缘下降和换向火花等问题,造成换向器故障率较高,需要经常维护;交流同步电动机由于少了换向器,其故障率相较而言较低,但交流同步电动机必须保持同步运行,起动和运行都比较麻烦;交流异步电动机在结构上是最简单最牢固的,在价钱上也是最便宜的。相较而言,其故障率低、维护周期长、工作性能高,由于是异步工作方式,也不存在同步问题,因此,交流异步电动机变频调速控制开始迅速发展和推广。而由于变频异步电机与普通异步电机运行状况的差别,变频电机的设计理念和电机结构较普通异步电动机而言也有很大的变化。为了对交流异步电机实现高性能的调速运行,变频专用电机的设计和分析必不可少。本文从普通异步电机和变频异步电机的供电电源和运行状况差别的角度,从提高变频异步电动机的运行性能和效率出发进行分析:（1）分析介绍PWM控制方式的原理和分类,比对SPWM和SVPWM的优缺点,并选取SVPWM控制方式对电机进行分析。（2）研究变频供电对电机的影响,对普通电机和变频电机的谐波和磁势进行了分析比对,进而分析变频电机损耗和变频电机所面临的问题。（3）研究设计变频专用电机,从变频电机和普通电机运行的不同点出发,分析电机主要尺寸、参数设计理念等的变化,并设计了 11kw的小型变频电机。（4）详细介绍分析各种转子槽漏抗的计算方法,并对不同计算方法的计算结果进行比对。研究变频专用电机转子槽形及转子槽形尺寸对电机参数的影响,定量定性分析在变频器供电电机中,不同转子槽形对电机性能、参数的影响。（5）利用自适应遗传算法对设计出的变频异步电机进行优化设计,并对优化的变频电机进行有限元分析。由于变频电机的运行特性,变频电机设计时,要充分考虑电磁负荷、气隙、定转子槽数配合、转子槽形等与普遍电机设计的差异性,设计出性能高的变频电机。
许艳敏,林荣文[9]（2016）在《变频异步电动机转子槽研究综述》文中提出为了提高变频异步电动机的性能,除了变频器本身不断改进提高外,变频电机的改进设计也在不断的研究中。文章主要综述了在变频异步电动机中的槽配合、槽形选择、槽形尺寸设计以及各种常用转子槽形的特点,接着对目前转子槽的研究热点进行了探讨,并展望转子槽的研究方向。
刘丹[10]（2013）在《15kW隔爆型变频牵引电机的研究与设计》文中研究指明电机作为电能转换或传递的重要部件，从十九世纪初开始，电机的设计及其制造技术已经日趋成熟。近年来，随着国家高效节能政策的大力推广，交流变频电机已开始广泛地应用于各种工业领域。本文首先指出了矿用变频电机的国内外研究现状，然后通过对传统异步电机设计方法的分析，推导出了矿用变频电机的设计方法。与此同时，对矿用变频电机的谐波、转矩特性、机械特性及其损耗等性能进行了分析，得到了矿用变频电机的谐波分析模型。接着针对15kW隔爆型变频牵引电机进行了具体分析设计，得到了变频电机电磁设计的具体过程，并且对变频电机的绝缘结构、冷却结构及其隔爆结构进行了具体分析设计，得到了15kW隔爆型变频牵引电机的设计结果。最后本文通过对15kW隔爆型变频牵引电机瞬态磁场的分析，得到了变频电机转矩和绕组电流随时间变化的性能曲线，以及磁场分布情况。
二、改变转子槽形提高交流变频电机的最大转矩（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、改变转子槽形提高交流变频电机的最大转矩（论文提纲范文）
（1）双斜槽转子感应电机气隙磁场分布特性及其对关键性能影响的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 笼型感应电机斜槽转子分类及研究概况 |
| 1.2.1 轴向单斜槽转子 |
| 1.2.2 轴向双斜槽转子 |
| 1.2.3 径向斜槽转子 |
| 1.3 三相感应电机关键性能的研究概况 |
| 1.3.1 电磁噪声的研究概况 |
| 1.3.2 杂散损耗的研究概况 |
| 1.3.3 附加转矩的研究概况 |
| 1.4 本文主要的研究内容 |
| 第二章 双斜槽转子感应电机基本电磁特性研究 |
| 2.1 双斜槽转子结构及建模 |
| 2.2 笼型双斜槽转子斜槽系数 |
| 2.2.1 斜槽转子削弱谐波的工作原理 |
| 2.2.2 双斜槽转子结构参数协同设计 |
| 2.3 双斜槽转子电流相量图 |
| 2.3.1 转子电流相量关系 |
| 2.3.2 转子电流有限元仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于气隙磁场线性分布特性的电磁噪声研究 |
| 3.1 双斜槽转子感应电机气隙磁场理论分析 |
| 3.1.1 轴向变化的饱和磁导谐波 |
| 3.1.2 气隙磁导与气隙磁动势分量 |
| 3.1.3 气隙磁场解析表达式 |
| 3.2 双斜槽转子感应电机气隙磁场有限元仿真 |
| 3.2.1 相带谐波与齿谐波磁场 |
| 3.2.2 轴向变化的饱和谐波磁场 |
| 3.3 双斜槽转子电机电磁力及噪声频谱分析 |
| 3.3.1 双斜槽转子电机电磁激振力 |
| 3.3.2 样机空载噪声对比试验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于中环边缘电磁特性的转子杂散损耗研究 |
| 4.1 双斜槽转子中间环磁场分布概述 |
| 4.1.1 许克变换法的基本原理 |
| 4.1.2 双斜槽转子中环边缘效应 |
| 4.1.3 磁场空间分布解析计算 |
| 4.2 双斜槽转子涡电流分析及中间环优化设计 |
| 4.2.1 考虑槽漏磁的转子电流分布计算 |
| 4.2.2 双斜槽转子中环导体优化设计 |
| 4.2.3 电磁热耦合仿真及样机温升试验 |
| 4.3 双斜槽转子感应电机横向电流损耗分析与计算 |
| 4.3.1 横向电流单位区域模型 |
| 4.3.2 不同接触电阻率区间的横向电流损耗 |
| 4.3.3 参数计算及横向电流有限元仿真 |
| 4.3.4 转子总横向电阻率测试及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于附加转矩计算的双斜槽转子电机槽配合研究 |
| 5.1 基波电磁转矩的通用计算 |
| 5.2 双斜槽转子感应电机异步附加转矩分析与计算 |
| 5.2.1 考虑高次谐波的链式等效电路 |
| 5.2.2 考虑二次电枢反应的异步附加转矩 |
| 5.2.3 槽配合对异步附加转矩的影响 |
| 5.2.4 样机转矩特性曲线对比试验 |
| 5.3 双斜槽转子感应电机同步附加转矩分析与计算 |
| 5.3.1 恒定电磁转矩的两个产生条件 |
| 5.3.2 槽配合对同步附加转矩的影响 |
| 5.3.3 同步附加转矩的有限元仿真 |
| 5.3.4 斜槽转子优化设计及样机对比试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（2）电动汽车用永磁同步电机设计与输出特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 课题的国内外研究现状 |
| 1.2.1 永磁同步电机国外发展现状 |
| 1.2.2 永磁同步电机国内发展现状 |
| 1.2.3 永磁同步电机齿槽转矩研究现状 |
| 1.2.4 电机铁耗研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 永磁同步电机设计及齿槽转矩分析 |
| 2.1 永磁同步电机电磁计算方法 |
| 2.1.1 电磁计算流程 |
| 2.1.2 最大转矩电流控制时的电流/电压计算 |
| 2.1.3 弱磁控制时的电流计算 |
| 2.1.4 永磁同步电动机的性能参数计算 |
| 2.2 永磁同步电动机结构设计 |
| 2.2.1 定子尺寸参数的确定 |
| 2.2.2 定子绕组的设计 |
| 2.2.3 转子结构参数的确定 |
| 2.2.4 气隙长度的确定 |
| 2.3 电机电磁分析 |
| 2.3.1 交直轴电感的仿真分析 |
| 2.3.2 空载反电势仿真分析 |
| 2.3.3 电磁转矩特性的仿真分析 |
| 2.4 齿槽转矩的分析研究 |
| 2.4.1 极弧系数对齿槽转矩的影响 |
| 2.4.2 极槽配合对齿槽转矩的影响 |
| 2.4.3 偏心转子对齿槽转矩的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 永磁同步电机转折转速对输出特性的影响 |
| 3.1 永磁同步电动机转折转速 |
| 3.1.1 转折转速对输出功率的影响 |
| 3.1.2 转折转速对输出转矩的影响 |
| 3.1.3 转折转速的选择 |
| 3.1.4 转折转速的确定 |
| 3.2 电机结构参数的选择 |
| 3.2.1 每相串联匝数对转折转速的影响 |
| 3.2.2 永磁体尺寸对转折转速的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 永磁同步电机铁耗计算与效率优化 |
| 4.1 永磁同步电机定子铁耗计算 |
| 4.1.1 分段式变系数铁耗计算模型 |
| 4.1.2 定子区域各特征点磁密分析 |
| 4.1.3 定子槽结构对电机定子铁耗的影响 |
| 4.2 高速弱磁区的电机定子铁耗计算 |
| 4.2.1 高速弱磁区电机定子铁耗 |
| 4.2.2 弱磁区电机铁耗计算结果 |
| 4.3 永磁同步电动机效率优化 |
| 4.3.1 转折转速与电机效率的影响 |
| 4.3.2 每相串联匝数调整方案 |
| 4.3.3 永磁体尺寸调整方案 |
| 4.4 整车运行工况分析 |
| 4.5 样机制造与实验论证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（3）改进的模拟退火算法用于变频电动机优化设计的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的目的及其研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 变频电机的国内外发展及分析 |
| 1.2.2 优化智能算法在国内外发展及分析 |
| 1.2.3 电机优化结合优化算法的研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 变频电动机的特点及理论分析 |
| 2.1 普通异步电机用作变频电动机时的问题 |
| 2.1.1 传统方法用于变频电动机设计的局限性 |
| 2.1.2 变频电动机设计的技术要求 |
| 2.1.3 变频电动机的设计特点 |
| 2.1.4 变频电动机设计应特殊考虑的问题 |
| 2.2 变频电动机的设计方法及特点 |
| 2.2.1 变频电动机的主要尺寸设计公式 |
| 2.2.2 变频电动机的优化设计计算公式 |
| 2.3 变频电动机的谐波问题分析 |
| 2.3.1 变频电动机中谐波的产生和由来 |
| 2.3.2 谐波对变频电动机的影响 |
| 2.4 变频电动机定转子槽型的设计 |
| 2.4.1 变频电动机定转子槽型设计与电机常数的关系 |
| 2.4.2 变频电动机转子槽型的设计 |
| 2.5 普通异步电机与变频电动机设计方法的比较 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 改进的SA算法在变频电动机优化设计中的应用 |
| 3.1 变频电动机的优化数学建模 |
| 3.1.1 目标函数的选择 |
| 3.1.2 优化变量的选取 |
| 3.1.3 约束条件及罚函数 |
| 3.2 模拟退火算法简介 |
| 3.2.1 Metropolis法则 |
| 3.2.2 SA算法与电机优化的相似性 |
| 3.2.3 SA算法的基本思想及步骤 |
| 3.3 SA算法的改进及优化程序设计 |
| 3.3.1 SA算法的改进 |
| 3.3.2 SA算法优化程序 |
| 3.3.3 改进的SA算法和变频电动机的联合优化程序 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 电机优化与仿真分析 |
| 4.1 优化过程中涉及的参数 |
| 4.1.1 优化设计过程中异步电机的基本参数 |
| 4.1.2 模拟退火算法的优化进程参数 |
| 4.2 变频电动机优化前后各参数及材料用量的对比 |
| 4.3 变频电动机二维模型的建立 |
| 4.3.1 二维电磁场理论和基本假设 |
| 4.3.2 二维有限元模型的建立 |
| 4.3.3 SVPWM算法的实现 |
| 4.3.4 Simplorer-Maxwell联合仿真模型 |
| 4.4 变频电动机优化的有限元仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得成果 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 附录1 |
（4）60Hz高压隔爆变频调速电动机设计分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 电机型号、基本参数及主要技术指标 |
| 2 SPWM变频电源供电对三相异步电动机设计的主要影响 |
| 3 总体设计 |
| 4 电磁设计要点 |
| 4.1 冲片三圆的选择 |
| 4.2 槽配合的选择 |
| 4.3 定、转子槽形的设计 |
| 4.4 气隙的设计 |
| 5 结构设计要点 |
| 5.1 总体结构设计 |
| 5.2 转子设计 |
| 5.3 轴承结构设计 |
| 6 绝缘设计要点 |
| 7 电机试验结果 |
| 8 小结 |
（5）基于时步有限元的高速电机损耗精细化分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及其研究意义 |
| 1.2 电机损耗的发展动态及研究现状 |
| 1.2.1 电机损耗计算方法研究现状 |
| 1.2.2 高速电机损耗计算待解决关键技术问题 |
| 1.3 本课题主要研究内容 |
| 第2章 高速电机损耗计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 高速电机损耗时步有限元计算方法分析 |
| 2.2.1 定子铜耗计算分析 |
| 2.2.2 转子铜耗计算分析 |
| 2.2.3 定转子铁耗计算分析 |
| 2.3 起动性能的计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 电源含不同谐波含量下电机损耗特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同谐波电压状态下电机内部磁场特点 |
| 3.2.1 电机基本结构与参数 |
| 3.2.2 电机内部磁密分布特点 |
| 3.3 电源含谐波时电机损耗变化分析 |
| 3.3.1 定子铜耗 |
| 3.3.2 转子铜耗 |
| 3.3.3 定子铁耗 |
| 3.3.4 转子铁耗 |
| 3.3.5 电机总损耗 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 基于时步有限元法的高速电机损耗精细化分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高速电机基本结构及参数 |
| 4.3 不同计算方法下高速电机电磁场的分布特点 |
| 4.3.1 不同计算方法下空载对电机电磁场分布的影响 |
| 4.3.2 不同计算方法下负载对电机电磁场分布的影响 |
| 4.4 负载运行条件下高速电机磁密的分布特点 |
| 4.4.1 负载运行条件下电机定子典型位置磁密 |
| 4.4.2 负载运行条件下电机转子典型位置磁密 |
| 4.4.3 负载运行条件下电机定转子典型位置磁密精细化分析 |
| 4.5 负载运行条件下高速电机铁耗的分布特点 |
| 4.5.1 损耗计算结果 |
| 4.5.2 高速电机负载运行条件下电机转子典型位置磁密及铁耗 |
| 4.5.3 高速电机负载运行条件下电机定转子铁耗精细化分析 |
| 4.6 本文方法与传统计算方法详细对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 转子采用闭口槽时高速电机半闭口槽效应 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电机基本结构及参数 |
| 5.3 转子闭口槽的半闭口槽效应分析 |
| 5.3.1 工频供电感应电机性能分析 |
| 5.3.2 变频供电感应电机性能分析 |
| 5.4 转子槽型尺寸对损耗、起动性能的影响 |
| 5.4.1 30kW感应电机槽型介绍 |
| 5.4.2 闭口槽槽口高度对损耗影响 |
| 5.4.3 半闭口槽槽口高度对损起动性能影响 |
| 5.5 实验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 进一步研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
（6）电动汽车用铸铜转子感应电机的特性分析与优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 电动汽车用铸铜转子感应电机研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 感应电机温度场计算方法的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 铸铜转子感应电机特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于ANSYS的铸铜转子感应电机的特性分析 |
| 2.2.1 感应电机基本原理及ANSYS电机设计软件简介 |
| 2.2.2 感应电机等效电路 |
| 2.2.3 铸铜转子感应电机基本结构参数 |
| 2.3 同尺寸铸铜转子感应电机和铸铝转子感应电机的电磁性能比较 |
| 2.4 温升分析 |
| 2.4.1 等效热路法 |
| 2.4.2 稳态温度场 |
| 2.4.3 瞬态温度场 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 感应电机损耗影响因素研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 定子槽形尺寸对损耗的影响 |
| 3.2.1 梨形槽基本槽形尺寸 |
| 3.2.2 定子槽形尺寸对损耗影响程度分析 |
| 3.3 转子槽形尺寸对损耗的影响 |
| 3.3.1 转子斜槽对损耗的影响 |
| 3.3.2 转子槽桥高对损耗的影响 |
| 3.4 铁心长度对电机性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 定子绕组类型对电机性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电机定子绕组类型 |
| 4.2.1 单层绕组 |
| 4.2.2 双层绕组 |
| 4.2.3 单双层绕组 |
| 4.3 单双层绕组的应用优势 |
| 4.3.1 起动性能 |
| 4.3.2 节铜效果 |
| 4.4 不等匝单双层绕组 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 铸铜转子感应电机的优化设计与测试 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 铸铜转子感应电机的优化设计 |
| 5.2.1 定子槽形优化设计 |
| 5.2.2 转子槽形优化设计 |
| 5.2.3 优化设计方案 |
| 5.3 实验平台 |
| 5.4 实验结果与分析 |
| 5.4.1 空载实验 |
| 5.4.2 短路实验 |
| 5.4.3 性能测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士研究生期间学术成果 |
（7）变频调速三相异步电动机的设计（论文提纲范文）
| 1 变频电机的运行 |
| 1.1 恒转矩控制的机械特性 |
| 1.2 恒功率控制的机械特性 |
| 2 几种典型的负载转矩 |
| 2.1 恒转矩负载 |
| 2.2 平方转矩负载 |
| 2.3 恒功率负载 |
| 3 变频电机的设计 |
| 3.1 电磁设计 |
| 3.1.1 正确选择电磁负荷、降低温升 |
| 3.1.2 减小低频转矩脉动 |
| 3.1.3 满足额定工作点的最大转矩倍数、效率和功率因数 |
| 3.2 结构设计 |
| 4 实例 |
| 4.1 变频电机计算 |
| 4.2 试验结果 |
| 5 拖动负载与电机的功率 |
| 5.1 泵用变频电机输出功率 |
| 5.2 风机用变频电机输出功率 |
| 5.3 传动方式效率计算 |
| 5.4 起重机械用变频电机输出功率 |
| 6 结语 |
（8）变频专用异步电机分析与设计（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 变频专用电机研究现状及意义 |
| 1.3 课题设计内容 |
| 第二章 PWM控制技术 |
| 2.1 PWM控制技术 |
| 2.1.1 SPWM控制技术原理 |
| 2.1.2 SPWM的分类 |
| 2.2 SVPWM的原理和调制 |
| 2.2.1 SVPWM原理 |
| 2.2.2 SVPWM的调制 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 变频电源供电对电机的影响 |
| 3.1 空间谐波和时间谐波 |
| 3.1.1 普通异步电动机的空间谐波 |
| 3.1.2 变频电动机的空间谐波和时间谐波 |
| 3.2 变频电源供电对电机损耗的影响 |
| 3.2.1 工频供电电动机的损耗 |
| 3.2.2 变频电动机的附加损耗 |
| 3.3 变频电机面临的问题 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 变频电机设计 |
| 4.1 主要尺寸设计 |
| 4.1.1 主要尺寸设计公式 |
| 4.1.2 选取B_δ及A值 |
| 4.1.3 D_(il)与L比值确定 |
| 4.2 气隙选择 |
| 4.3 极对数的确定 |
| 4.4 定转子槽数的确定 |
| 4.4.1 定子槽数的选取 |
| 4.4.2 转子槽数的选取 |
| 4.5 定转子槽形的选择 |
| 4.5.1 定子槽形的选取 |
| 4.5.2 转子槽形的选取 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 转子槽漏抗计算和槽形分析 |
| 5.1 转子槽漏抗的计算 |
| 5.1.1 槽漏抗的计算方法 |
| 5.1.2 解析法 |
| 5.1.3 有限元法 |
| 5.1.4 分层法 |
| 5.2 三种常用转子槽形分析比较 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 遗传算法优化 |
| 6.1 遗传算法原理 |
| 6.2 标准遗传算法 |
| 6.3 自适应遗传算法 |
| 6.4 变频电机优化模型 |
| 6.5 小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）变频异步电动机转子槽研究综述（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 转子槽数设计的变化 |
| 2 转子槽形设计的变化 |
| 2.1 电机转子槽形选择的变化 |
| 2.1.1 平行齿。 平行齿的转子槽可以将槽型的面积充分的利用, 使得齿部的磁密分布得很均匀, 电机运行能力好。 具有平行齿的转子槽形电机电气性能基本相似, 平行齿梯形槽为半闭口槽, 半闭口槽的槽开口较小, 有利于铁心表面损耗、齿部损耗的减小, 同时还可以减小气隙系数和励磁电流, 增加槽面积利用率, 同时由于槽绝缘的弯曲程度小, 不易破损。 |
| 2.1.4 刀形槽。 较凸形槽而言, 便于冲模加工并保留凸形槽的优点。 |
| 2.1.6 闭口槽。 闭口槽能简化冲模制造, 削弱齿槽效应和集肤效应, 减少电机的附加损耗, 增加转子的槽漏抗。 |
| 2.2 转子槽形尺寸变化 |
| 2.2.2 转子槽形宜浅不宜深。 在电压型变频器供电异步电 |
| 2.2.3 转子槽形为上宽下窄形。 这样可以获得更好的平行齿性能, 降低集肤效应的影响。 |
| 3 转子槽热点研究 |
| 3.1 研究转子槽形尺寸对性能的影响 |
| 3.2 槽形尺寸的优化设计 |
| 3.3 对特殊槽形的设计改进分析 |
| 3.4 转子槽相关参数的计算研究 |
| 4 展望 |
（10）15kW隔爆型变频牵引电机的研究与设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 矿用变频电机的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 变频电机发展前景及意义 |
| 1.3 论文的主要研究工作 |
| 1.3.1 15kW 隔爆型变频牵引电机技术参数 |
| 1.3.2 课题的研究方案 |
| 2 矿用变频电机的基本理论分析与计算 |
| 2.1 交流变频调速的主要工作原理 |
| 2.2 传统异步电机的设计方法 |
| 2.3 矿用变频电机的设计方法 |
| 2.3.1 主要尺寸的设计公式 |
| 2.3.2 变频电机尺寸的自适应设计 |
| 2.3.3 矿用变频电机磁路计算 |
| 2.3.4 电磁负荷的设计 |
| 2.3.5 谐波抑制的方法 |
| 2.4 传统异步电机和矿用变频电机设计方法的比较 |
| 3 15kW 矿用隔爆型变频牵引电机电磁结构设计 |
| 3.1 矿用隔爆型变频牵引电机的主要尺寸设计 |
| 3.2 定转子槽配合的优化选择 |
| 3.3 矿用变频电机定子设计 |
| 3.3.1 定子槽数的确定 |
| 3.3.2 定子槽型及参数确定 |
| 3.4 矿用变频电机转子设计 |
| 3.4.1 转子槽数的确定 |
| 3.4.2 转子槽型及参数确定 |
| 3.5 变频电机绕组设计 |
| 3.6 变频电机气隙选择 |
| 3.7 电机结构设计 |
| 3.7.1 隔爆结构的设计 |
| 3.7.2 绝缘结构的设计 |
| 3.7.3 冷却结构的设计 |
| 3.7.4 特殊结构设计 |
| 4 矿用隔爆型变频牵引电机参数计算 |
| 4.1 变频电机参数设计 |
| 4.1.1 额定参数计算 |
| 4.1.2 空载电磁计算 |
| 4.2 变频电机性能设计 |
| 4.2.1 工作性能计算 |
| 4.2.2 起动性能计算 |
| 5 15kW 隔爆型变频牵引电机有限元分析 |
| 5.1 有限元仿真软件 Maxwell 2D 简介 |
| 5.2 15kW 变频电机瞬态磁场分析 |
| 5.2.1 RMxprt 简介 |
| 5.2.2 15kW 变频电机电磁仿真 |
| 5.2.3 15kW 变频电机仿真结果分析 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 15kW 隔爆型变频牵引电机绕组图 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、改变转子槽形提高交流变频电机的最大转矩（论文参考文献）
- [1]双斜槽转子感应电机气隙磁场分布特性及其对关键性能影响的研究[D]. 徐威. 合肥工业大学, 2021(02)
- [2]电动汽车用永磁同步电机设计与输出特性研究[D]. 蔡土添. 沈阳工业大学, 2020(01)
- [3]改进的模拟退火算法用于变频电动机优化设计的研究[D]. 汪文豪. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [4]60Hz高压隔爆变频调速电动机设计分析[J]. 张东波,甘方熹,李志强,姚金艳,祁美强. 电气防爆, 2019(05)
- [5]基于时步有限元的高速电机损耗精细化分析[D]. 王涛. 华北电力大学(北京), 2019(01)
- [6]电动汽车用铸铜转子感应电机的特性分析与优化设计[D]. 王小虎. 东南大学, 2018(05)
- [7]变频调速三相异步电动机的设计[J]. 刘晶. 电机技术, 2017(04)
- [8]变频专用异步电机分析与设计[D]. 许艳敏. 福州大学, 2016(07)
- [9]变频异步电动机转子槽研究综述[J]. 许艳敏,林荣文. 科技创新与应用, 2016(02)
- [10]15kW隔爆型变频牵引电机的研究与设计[D]. 刘丹. 辽宁工程技术大学, 2013(07)