| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 主要符号列表 | 第16-18页 |
| 第1章 绪论 | 第18-32页 |
| 1.1 选题背景及意义 | 第18-19页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第19-30页 |
| 1.2.1 定转子结构与材料 | 第19-23页 |
| 1.2.2 损耗计算与分析 | 第23-25页 |
| 1.2.3 温升计算 | 第25-26页 |
| 1.2.4 转子支承技术 | 第26-28页 |
| 1.2.5 转子强度与动力学分析 | 第28-30页 |
| 1.3 本课题研究内容与论文结构 | 第30-32页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第30页 |
| 1.3.2 论文结构 | 第30-32页 |
| 第2章 高速永磁电机的尺寸与结构特点 | 第32-44页 |
| 2.1 引言 | 第32页 |
| 2.2 高速永磁电机的尺寸限制 | 第32-36页 |
| 2.2.1 电磁限制 | 第32-33页 |
| 2.2.2 机械限制 | 第33-35页 |
| 2.2.3 温升限制 | 第35-36页 |
| 2.3 关键参数及其对电机性能的影响 | 第36-38页 |
| 2.4 高速永磁电机尺寸演进规律 | 第38-40页 |
| 2.5 本文所研究电机及其结构特点 | 第40-42页 |
| 2.6 本章总结 | 第42-44页 |
| 第3章 高速永磁电机的基本电磁性能计算 | 第44-60页 |
| 3.1 引言 | 第44页 |
| 3.2 驱动方式 | 第44-51页 |
| 3.2.1 正弦波驱动 | 第45-48页 |
| 3.2.2 BLDC驱动 | 第48-49页 |
| 3.2.3 六脉波驱动 | 第49-51页 |
| 3.3 磁通及反电势计算 | 第51-54页 |
| 3.4 直流电阻 | 第54-55页 |
| 3.5 电感 | 第55-58页 |
| 3.6 本章总结 | 第58-60页 |
| 第4章 高速永磁电机的损耗计算 | 第60-78页 |
| 4.1 引言 | 第60页 |
| 4.2 铜耗 | 第60-64页 |
| 4.2.1 计算方法 | 第60-62页 |
| 4.2.2 限制方法 | 第62-64页 |
| 4.3 铁耗 | 第64-70页 |
| 4.3.1 铁耗分量 | 第64-66页 |
| 4.3.2 铁损系数确定 | 第66-68页 |
| 4.3.3 电机铁耗计算 | 第68-69页 |
| 4.3.4 限制方法 | 第69-70页 |
| 4.4 转子损耗 | 第70-73页 |
| 4.4.1 磁动势时空谐波 | 第70-71页 |
| 4.4.2 计算方法 | 第71-72页 |
| 4.4.3 限制方法 | 第72-73页 |
| 4.5 机械损耗 | 第73-74页 |
| 4.5.1 计算方法 | 第73-74页 |
| 4.5.2 限制方法 | 第74页 |
| 4.6 驱动方式及气隙长度对电机电磁损耗的影响 | 第74-77页 |
| 4.7 本章总结 | 第77-78页 |
| 第5章 高速永磁电机的温升计算 | 第78-98页 |
| 5.1 引言 | 第78页 |
| 5.2 电机传热概念 | 第78-83页 |
| 5.2.1 电机传热类型及其特点 | 第78-82页 |
| 5.2.2 电机冷却方式 | 第82-83页 |
| 5.3 基于CFD的电机温升计算 | 第83-89页 |
| 5.3.1 电机的CFD分析技术 | 第83-84页 |
| 5.3.2 基于CFD的75 kW电机散热方案优化及分析 | 第84-89页 |
| 5.4 基于LPTN的电机温升计算 | 第89-95页 |
| 5.4.1 LPTN等效思想 | 第89-90页 |
| 5.4.2 热阻计算 | 第90-92页 |
| 5.4.3 高速永磁电机的LPTN温升建模及计算 | 第92-95页 |
| 5.5 本章总结 | 第95-98页 |
| 第6章 高速永磁电机转子强度和动力学分析 | 第98-110页 |
| 6.1 引言 | 第98页 |
| 6.2 转子强度分析 | 第98-107页 |
| 6.2.1 转子结构材料性能 | 第98-99页 |
| 6.2.2 转子强度的判断标准 | 第99-100页 |
| 6.2.3 转子强度设计的工程方法 | 第100-103页 |
| 6.2.4 基于FEM的转子强度分析 | 第103-107页 |
| 6.3 转子动力学分析 | 第107-109页 |
| 6.3.1 转子动力学的研究对象 | 第107页 |
| 6.3.2 转子临界转速计算 | 第107-109页 |
| 6.4 本章总结 | 第109-110页 |
| 第7章 高速永磁电机耦合机理及综合设计方法 | 第110-120页 |
| 7.1 引言 | 第110页 |
| 7.2 高速永磁电机中的耦合因素及解耦方法 | 第110-113页 |
| 7.2.1 耦合因素及机理分析 | 第110-112页 |
| 7.2.2 基于迭代的解耦设计方法 | 第112-113页 |
| 7.3 样机设计方案及其综合性能对比 | 第113-119页 |
| 7.3.1 结构与参数 | 第113-114页 |
| 7.3.2 基本电磁性能 | 第114-116页 |
| 7.3.3 转子强度及特征频率 | 第116页 |
| 7.3.4 损耗与温升 | 第116-118页 |
| 7.3.5 材料成本 | 第118页 |
| 7.3.6 结论 | 第118-119页 |
| 7.4 本章总结 | 第119-120页 |
| 第8章 高速永磁电机实验测试及结果分析 | 第120-130页 |
| 8.1 引言 | 第120页 |
| 8.2 透平机械用高速永磁电机性能测试系统 | 第120-122页 |
| 8.2.1 测试系统概述 | 第120-121页 |
| 8.2.2 温升测试方案 | 第121-122页 |
| 8.3 基于负载法的SPM电机参数测试方法 | 第122-124页 |
| 8.4 样机制作及其性能测试结果 | 第124-127页 |
| 8.5 本章总结 | 第127-130页 |
| 第9章 总结与展望 | 第130-132页 |
| 9.1 全文总结 | 第130-131页 |
| 9.2 工作展望 | 第131-132页 |
| 附录A 高速永磁电机的热阻计算 | 第132-136页 |
| A.1 结构简化 | 第132页 |
| A.2 符号定义 | 第132-133页 |
| A.3 热阻计算 | 第133-136页 |
| A.3.1 传导热阻 | 第133-135页 |
| A.3.2 对流热阻 | 第135-136页 |
| 附录B LPTN的MATLAB/Simulink模型 | 第136-138页 |
| 参考文献 | 第138-146页 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果 | 第146-148页 |
| 致谢 | 第148页 |