Ansoft内嵌式永磁同步电机电磁特性有限元分析(2)
46电感29
47齿槽转矩分析30
48小结31
结论32
致谢33
参考文献34
1 绪论 电机是一种电磁装置，它以电磁场为媒介进行机械能和电能的相互转换。为了在电机内建立转换机电能量所必须的气隙磁场，可以在电机励磁绕组内通以电流来产生磁场，或者是由永磁体来产生磁场。由于永磁材料的固有特性，它经过预先磁化（充磁）以后，不再需要外加能量就能在其周围空气建立磁场。因此永磁电机既可简化电机结构又可节约能量[1]。一般，永磁电机可以分成常规的 5类：永磁无刷直流电动机、永磁直流电动机、异步启动永磁同步电动机、永磁同步发电机和调速永磁同步电动机。 1.1 课题研究背景和意义 随着钕铁硼（NdFeB）材料性价比的不断提高，永磁同步电机（PM）以其高效率、高功率密度等显著优点在伺服驱动和工业驱动系统等领域得到了快速发展。 就其基本原理来说，永磁同步电机与传统的电励磁电机并无区别。然而，永磁同步电机通过永磁体来建立磁场，而传统的电励磁同步电机则是在励磁绕组中通入电流来产生磁场。 1) 因此，永磁同步电机具有一些区别于传统电励磁电机的优点： 由于采用永磁体建立磁场，于是不用励磁绕组励磁，没有了励磁电源、也取消了容易出问题的电刷和集电环等，因此电机的结构更加简单，运行更可靠。 永磁同步电机由于不存在无功励磁电流，因此可显著提高功率因数（可到达 1，甚至容性），所以定子电流和定子电阻损耗也会减少；而且在正常工作时，当转子运行时，定子磁场会与其同步运行，因此转子电阻基本没有损耗，电机的效率就会提高。 若采用稀土永磁，则会增大气隙磁密和功率密度，具有体积小、质量轻的优点。 对于永磁同步发电机，直轴电枢反应电抗小，因此固有电压调整率较电励磁同步发电机小。 2) 同时存在一定缺陷: 永磁同步发电机一般采用钕铁硼或铁氧体永磁，永磁体的温度系数较高，输出电压随温度而变化，于是导致输出电压偏离额定电压，且难以调节。 普通同步发电机可以通过调节励磁电流以方便地调节输出电压与无功功率；而永磁磁场难以调节，因此永磁同步发电机制成之后，难以通过调节励磁的方法调节输出电压和无功功率。
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