高速永磁无刷直流电机磁热耦合分析与效率优化研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第13-21页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第13-15页 |
| 1.2 高速永磁无刷直流电机发展概况 | 第15-16页 |
| 1.3 高速永磁电机国内外研究现状 | 第16-19页 |
| 1.4 课题来源、主要内容及结构安排 | 第19-21页 |
| 第二章 超高速电主轴永磁无刷直流电机电磁设计 | 第21-42页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 高速永磁无刷直流电机的基本结构 | 第21-24页 |
| 2.2.1 电机本体结构 | 第22页 |
| 2.2.2 逆变器 | 第22-23页 |
| 2.2.3 转子位置传感器 | 第23-24页 |
| 2.3 高速永磁无刷直流电机工作原理 | 第24-26页 |
| 2.4 高速电主轴内装式电机设计特点分析 | 第26-36页 |
| 2.4.1 电机工作方式的确定 | 第26-27页 |
| 2.4.2 电机主要尺寸关系 | 第27-28页 |
| 2.4.3 电机极数和定子槽数的选择 | 第28-29页 |
| 2.4.4 电机定子结构设计特点 | 第29-32页 |
| 2.4.5 电机转子的结构设计‘特点 | 第32-36页 |
| 2.4.6 非接触轴承在高速永磁电机中的应用 | 第36页 |
| 2.5 高速电机磁路中主要参数的计算 | 第36-40页 |
| 2.6 本章小结 | 第40-42页 |
| 第三章 永磁无刷直流电机电磁特性分析与损耗计算 | 第42-60页 |
| 3.1 引言 | 第42页 |
| 3.2 电磁场基本理论 | 第42-44页 |
| 3.3 高速永磁无刷直流电机场路耦合有限元分析 | 第44-51页 |
| 3.3.1 电机物理模型的建立 | 第44-45页 |
| 3.3.2 高速电机空载和负载特性分析 | 第45-51页 |
| 3.4 高速永磁无刷直流电机磁场磁密等效分析 | 第51-53页 |
| 3.5 高速永磁无刷直流电机损耗分析 | 第53-58页 |
| 3.5.1 电机定子铁耗分析 | 第53-56页 |
| 3.5.2 定子绕组铜耗分析计算 | 第56-57页 |
| 3.5.3 电机转子损耗分析 | 第57-58页 |
| 3.6 本章小结 | 第58-60页 |
| 第四章 高速永磁无刷直流电机瞬态温度场分析 | 第60-73页 |
| 4.1 引言 | 第60页 |
| 4.2 传热学基本理论 | 第60-63页 |
| 4.2.1 传热基本方式 | 第60-62页 |
| 4.2.2 瞬态热分析概述及方法 | 第62-63页 |
| 4.3 高速永磁无刷直流电机磁热耦合有限元分析 | 第63-70页 |
| 4.3.1 温度场求解方程 | 第63页 |
| 4.3.2 电机多物理场耦合分析方法 | 第63-64页 |
| 4.3.3 电机磁热耦合物理模型的建立 | 第64-65页 |
| 4.3.4 电机导热系数的确定 | 第65-67页 |
| 4.3.5 高速电主轴的热源分析与边界条件 | 第67页 |
| 4.3.6 温度场仿真结果分析 | 第67-70页 |
| 4.4 影响高速永磁无刷直流电机温度场的因素分析 | 第70-72页 |
| 4.4.1 考虑不同护套材料对电机转子温度的影响 | 第70-71页 |
| 4.4.2 考虑不同换热方式对电机转子温度的影响 | 第71-72页 |
| 4.5 本章小结 | 第72-73页 |
| 第五章 高速永磁无刷直流电机效率优化研究 | 第73-87页 |
| 5.1 引言 | 第73页 |
| 5.2 高速永磁无刷直流电机效率影响因素分析 | 第73-76页 |
| 5.3 电机优化算法的选择 | 第76-77页 |
| 5.4 遗传算法工具箱简介 | 第77-78页 |
| 5.5 遗传算法基本原理及运算流程 | 第78-79页 |
| 5.6 基于遗传算法的高速永磁无刷直流电机的优化 | 第79-83页 |
| 5.6.1 电机优化设计的数学模型 | 第79-80页 |
| 5.6.2 优化变量的选取 | 第80-81页 |
| 5.6.3 约束条件 | 第81-82页 |
| 5.6.4 目标函数 | 第82-83页 |
| 5.7 优化算例与结果分析 | 第83-86页 |
| 5.8 本章小结 | 第86-87页 |
| 总结与展望 | 第87-89页 |
| 参考文献 | 第89-94页 |
| 攻读学位期间发表的论文 | 第94-96页 |
| 致谢 | 第96页 |
