Расчет и оптимизация магнитоэлектрических машин с радиальными ПМ на поверхности ротора

• Автор: Казьмин, Евгений Викторович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 178 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Методы электромагнитного расчета магнитоэлектрических машин

1.1. Обзор методов электромагнитного расчета магнитоэлектрических машин

1.2. Основные положения метода зубцовых контуров

1.2.1. Зубцовый контур

1.2.2. Проводимость взаимоиндукции зубцовых контуров при особых граничных условиях

1.2.3. Применение метода магнитных зарядов для расчета магнитодвижущих сил ветвей

1.2.4. Схема замещения и математическая модель электрической машины по МЗК

1.2.5. Проблема применения МЗК для расчета магнитоэлектрических машин с ПМ на поверхности ротора

1.3. Цель работы. Основные решаемые задачи

Выводы
Глава 2. Модификация метода зубцовых контуров для расчета магнитоэлектрических машин с ПМ на поверхности ротора
2.1. Схема замещения магнитоэлектрической машины с ПМ на поверхности ротора
2.2. Постановка задачи расчета магнитных потоков ПМ
2.3. Обоснование замены ротора с ПМ гладким ротором и введенными источниками потока, рассчитанными при ОГУ
2.4. Исследование влияния кривизны воздушного зазора на расчет потока ПМ и взаимной проводимости зубцовых контуров
2.5. Расчет параметров схемы замещения
2.6. Организация метода планирования эксперимента
2.6.1. Описание объекта исследования
2.6.2. Определение передаточных функций

2.7. Выбор диапазона параметров зубцовой зоны с ПМ на роторе
Выводы
Глава 3. Применение модифицированного метода зубцовых контуров для оптимизации тягового вентильного двигателя
3.1. Техническое задание и описание конструкции тягового вентильного двигателя
3.2. Выбор параметров двигателя для оптимального регулирования методом ослабления поля
3.3. Алгоритм оптимизации тягового вентильного двигателя
3.3.1. Модель оптимизации
3.3.2. Процедура оптимизации
3.4. Упрощенная аналитическая модель ТВД
3.5. Описание расчета ТВД по МЗК
3.6. Тепловой расчет ТВД
3.6:1. Упрощенная тепловая модель
3.6.2. Тепловая модель для поверочного расчета
3.7. Поверочный расчет ТВД по МКЭ
3.7.1. Конечно-элементная модель двигателя
3.7.2. Обработка результатов расчета поля
3.7.3: Расчет потерь в стали статора и элементах ротора
Выводы
Глава 4. Результаты оптимизации ТВД
4.1. Выбор начального приближения и его влияние на поиск оптимального варианта двигателя
4.2. Выбор оптимальной конфигурации двигателя
4.3. Результаты расчета ТВД по МЗК и МКЭ
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Приложение

Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

где Л'„ = м>„чВп - МДС /-й ветви магнитной схемы замещения, (рис. 1.6) определяемая током, гв„ п-й ветви схемы замещения электрической цепи, имеющей О ветвей; Му„ - ЧИСЛО ВИТКОВ (проводников) С ТОКОМ 1вп , охватывающих j-ю ветвь схемы замещения магнитной цепи. Под электрической схемой понимается схема включения последовательно соединенных витков фазы обмотки статора (параллельная ветвь).
Вектор МДС ветвей может быть вычислен следующим образом:
/ = №> (
где ||1Г[| — матрица преобразования токов электрической схемы к МДС магнитной схемы замещения и определяется как
Определив все параметры схемы замещения магнитной цепи (рис. 1.6), можно решить систему уравнений (1.6)- (1.7): т.е. определить магнитные потоки ветвей Ф и магнитные потенциалы узлов <р . Потокосцепления ветвей электрической схемы замещения могут быть рассчитаны из выражения
=-И-Ф, (1.14)

где / - число периодов поля в машине; а - число параллельных ветвей
обмотки; \Г\ - матрица преобразования потоков ветвей магнитной схемы
замещения к потокосцеплениям ветвей электрической схемы замещения, определяемая по (1.15). Для электрической машины с целым q число периодов 1 равно числу пар полюсов р, а для машин с дробным — равно наименьшему общему делителю для pvZ, где 2 - число пазов сердечника, на