低地板车用直驱永磁同步电机电磁场和温度场分析

发布时间：2024-03-27 03:55

　　随着经济社会的发展,环境污染和交通拥堵等现象日益严重,人们对于低能耗、低排放、高运力交通工具的需求越来越高。低地板车相比于其他公共交通具有较大的运量,而且消耗较低,环保节能,现已经在世界多地被广泛运用。为了.更好的降低车辆底板,减少车下的空间,需要装载体积更小、重量更轻的牵引电机。永磁同步电机没有换向器和电刷、不需要励磁,转子理论上没有损耗,并且具有体积较小,结构简单等优点,特别适合于现代城市轨道交通中的低地板车辆。本文首先依据电机设计原理,对现代低地板车用牵引永磁电机进行方案的选择和设计,选定电机的相关参数,选定永磁体的材料类型,并通过有限元分析软件对方案进行电磁计算,与方案要求的条件进行比较,验证方案的可行性。然后,建立电机的三维和二维的模型,通过电磁场计算,获得电机运行时的磁场分布和相关运行参数,分析实验数据,并与给定条件进行对比,验证设计方案的可行性。针对低地板车用永磁电机的工作时容易发生的失磁现象,首先讨论失磁的原因,再分别从整体磁极失磁和部分极体失磁两个方面,利用有限元软件分析计算电机的失磁问题。对比电机失磁时和正常状况下的工作差异,总结失磁对低地板车用永磁电机工作的影响。...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１永磁同步电机驱动的低地板车??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｌｏｗ－ｆｌｏｏｒ?ｖｅｈｉｃｌｅｓ?ｄｒｉｖｅｎ?ｂｙ?ｐｅｒｍａｎｅｎｔ?ｍａｇｎｅｔ?ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ?ｍｏｔｏｒ??

有直接驱动永磁电机的低地板车辆效率比异步电机提高了?３到４个百分点，且体??积比异步电机减少了?３０％，节能高达丨５％［２６］。相信随着研究的深入，低地板车永??磁牵引电机将越来越符合人们的需求，广泛运用到现代交通之中，图１－１所示为装??有永磁同步电机的现代低地板车［２７】。?....

图１－２中国首辆永磁地铁长沙地铁１号线装车??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｃｈｉｎａｆｓ?ｆｉｒｓｔ?ｐｅｒｍａｎｅｎｔ?ｍａｇｎｅｔ?ｓｕｂｗａｙ?Ｃｈａｎｇｓｈａ?Ｍｅｔｒｏ?Ｌｉｎｅ?１?ｌｏａｄｉｎｇ??

还处于实验开发阶段，但是永磁体发展的速度迅猛，随着城市交通格局的改变和??优化，将有更多的低地板车出现在我们的日常生活中，而作为一种新型高效节能??的牵引系统，我们对永磁电机的研宄和利用也越来越多，图１－２所示为我国首辆永??磁地铁长沙地铁１号线［３９Ｌ??Ａ?＼??图１－２中国....

图２－１永磁同步电机设计模型??－

提高了它的功率密度和性能［４４］。??基于给定实际运行需要，选定电机为表贴式的永磁同步电机，确定磁极为４４??极。电机模型如图２－１所示。??—擊—??图２－１永磁同步电机设计模型??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ?ｍａｇｎｅｔ?ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ?ｍｏｔｏｒ?ｄｅ....

图３－１电磁场求解区域模型??

图３－１电磁场求解区域模型??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１?Ｓｏｌｖｉｎｇ?ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?ｆｉｅｌｄ?ｍｏｄｅｌ??电机涉及到了空气、铜、钕铁硼永磁材料以及硅钢片这四种材料，对各部分??材料属性定义如下：??（１）气隙、转轴定义为空气；??（２）绕组定义为铜；??（３）....

本文编号：3940155