外定子磁极并列式混合励磁复合电机的优化结果,江门路灯升降车出租 中山路灯升降车出租139 2597 1179叶女士 138 2612 4873 姜先生 专业安全可靠 路灯升降车出租 中山路灯升降车租赁, 中山路灯升降车出租公司 外定子磁极并列式混合励磁复合电机由于其在轴向方向上具有永磁和电励磁两部分,径向方向上相比传统电机增加了调磁环结构,具有内外两层气隙。所以,加工工艺相对传统电机比较困难。本节针对上述问题,对电机内外定子以及调磁环转子结构进行合理改进,在满足性能要求的同时,使得电机加工装配更加方便,机械强度更加有保障。并且在AutoCAD软件中绘制电机各部件工程图和总体装配图,完成样机制造。
样机调磁环转子的结构设计,调磁环转子是由22块调磁块和非导磁材料间隔排列组成,样机加工过程中实现一个一个调磁块能够均匀排布,相当困难。所以,为了解决这个问题,在调磁环的内侧增设连接桥,其作用是将所设计的22个调磁块连成一体,连接桥的厚度经过有限元计算分析,最终选择为1mm。调磁环的端部示意图,调磁环的导磁部分由200个厚度为0.5mm的硅钢片经过线切割和清洗后在轴向方向上叠加而成。为了增大调磁环转子的机械强度,在每个调磁块上打出直径为2mm的小圆孔,然后使用细螺栓在调磁环的两端将其固定。最后,在相邻两个导磁块中间灌注环氧树脂材料,凝固之后能够进一步加强调磁环的机械强度。
样机端盖的结构设计下两个图所示为为电机端盖的设计,连接负载端的端盖,有一个伸出长度为100mm的部分用来支撑电机电枢内定子,端盖通过轴承与电机输出轴滚动连接。为电机的左端盖设计图及其实物图,也是通过轴承与电机输出轴滚动连接。
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实验测试, 根据对外定子磁极并列式混合励磁复合电机各参数的优化结果以及上一节考虑到电机加工工艺和装配问题对电机各个部件的合理设计,制作了一台样机。电机空载测试平台,该测试平台通过左侧的永磁同步电机(施拖电机)与所设计的外定子磁极并列式混合励磁复合电机(被拖电机)构成对拖平台,两电机同轴且通过膜片联轴器构成刚性联接,即永磁同步电机转动会带动外定子磁极并列式混合励磁复合电机同步旋转。针对本实验样机,通过测试平台主要完成反电势波形测量工作,无需对实验样机进行驱动控制,直接通过测试平台的上的变频器驱动永磁同步电机转动,使其转速达到682r/min,即被拖样机的额定转速,从而带动样机转动产生反电势,并通过示波器记录每一相的反电势波形。通过控制可编程直流电源来调节直流励磁电流的大小,不同的直流励磁电流下,样机空载测试得出的相反电势波形的变化情况。其中通过调节变频器上设定的频率,使得永磁同步电动机拖着复合电机以682r/min的转速旋转,由式np=60f可得,此转速下内定子绕组上的频率为250Hz,则电周期为4ms。其相反电势是永磁体产生的旋转磁场和电励磁绕组产生旋转磁场切割电枢绕组的叠加,随着励磁电流从负向到正向的增大,反电势也越来越大。空载相反电势的有限元仿真结果,对比实测空载相反电势波形和仿真波形,可得实测的反电势波形幅值为仿真波形幅值的82%。因为在电机制造过程中,不可避免的会出现机械误差,电机尺寸与装配等误差会对反电势幅值产生影响。
首先以第三章对外定子磁极并列式混合励磁复合电机配比方案、内外层气隙、调磁环以及永磁体的优化结果为基础,结合电机加工和装配过程上的难度。在不影响电机性能的情况下,对电机各部分的结构进行合理的设计。本章提出了一种在调磁环的内侧增设厚度为1mm的连接桥,将22块调磁块连接起来,便于安装固定并且增强了调磁环转子的机械强度。在AutoCAD工程制图软件中绘制电机各部件的工程图以及总体的装配图,加工出一台样机。最后用反拖法对样机进行空载测试,即用变频器控制一台永磁同步电动机以682r/min的转速旋转,从而拖动样机调磁环转子以同样的转速旋转,用示波器探头连接样机三相电枢绕组,测出样机空载反电势波形图,通过跟有限元仿真得出的空载反电势波形进行对比,得出实测波形幅值为仿真波形幅值的82%。原因为在电机制造过程中,不可避免的会出现机械误差,电机尺寸与装配等误差会对反电势幅值产生影响。
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