132kW/3000rpm/6p高效调速永磁同步电动机设计(2)
5.9.2计算部分结果校对 32
结束语 33
致谢 34
参考文献 35
第1章 绪论
1.1 课题的目的与意义
随着我国经济技术的发展，特别是交通运输业和工业的快速发展，能源的需求量正在大幅地上升。2004年我国所面临的煤、电、油、运的紧张问题，“电荒”开始蔓延，全国很多地方相继进入了“拉闸限电”的行列。为了降低成本、减短收益周期，改善并提升用户侧的电能使用效率是目前世界的电能利用的趋势。
作为各种设备的动力，电动机广泛应用于国民经济的各个领域。而电动机的用电量约占全国用电量的50%以上，在工业领域其用电量比重甚至高达2/3左右，因此积极推广应用高效率电机具有很重要的意义。
永磁同步电动机（PMSM）具有多方面的优点：高效率因数、高功率密度、输出特性硬、运转平稳、高调速精度、大调速比等，已于工业中的许多领域得到应用。随着拥有低廉价格的永磁材料：钕铁硼的现世，以德国和日本为首的很多国家开启了研制和生产永磁同步电机的热潮。如今永磁同步电机已大大扩展了以往同步电机的应用范围和概念。永磁同步电机渐渐地从小到大，从人们日常生活到各种高精尖的科技领域扮演着重要的角色，而且前景越来越广阔。
1.2 国内外研究历史与概况
1.3 设计中所要解决的主要问题
本设计首先设计电机绕组参数和铁芯长度，同时确定电机定转子冲片尺寸，然后根据任务书中要求确定定转子磁路结构，设计磁钢尺寸。理论上设计一台效率在96.9%的永磁同步电动机。
第2章 永磁同步电动机的结构
2.1 永磁同歩电动机的总体结构
永磁同步电动机是由定子、转子和端盖等组件组成。和常见的感应电动机定子基本上是相同的。转子铁芯可以为实心。电枢绕组有集中整距绕组，还有非常规绕组和分布短距绕组。一般来说,矩形波永磁同步电动机通常集中整距绕组,而正弦永磁同步电动机更经常使用分布短绕组。为了减少电动机杂散损耗，定子绕组通常星型连接。永磁同步电动机气隙长度是一个关键尺寸，尽管它对此类电机无功电流的影响没有感应电动机如此敏感,但它对电动机交、直轴电抗，影响非常大，甚至影响到电动机的其他属性。此外，气隙长度对电机装配的工艺和电机的杂散损耗有更大的影响。永磁同步电动机的转子磁路结构是和其他种类电动机的主要区别。
2.2 永磁同步电动机转子磁路结构
不同转子磁路结构，电机的运行性能、控制系统、制造工艺和应用场合也不尽相同。
近年来，外转子永磁同步电动机在某些领域已得到广泛应用。它的主要优点是，电机转动惯量比传统永磁同步电动机很大，和电枢铁芯直径可以更大，从而提高电动机不稳定负载下的效率和输出功率。按照转子上的永磁体位置不同，永磁同步电动机转子磁路结构位置通常分为三种类型：表面式、内置式和爪极式。
2.2.1 表面式转子磁路结构
这个结构，一般永久磁铁呈瓦片状，处于转子铁心的外表面，径向磁通，永磁体的外表面和定子铁心内远一般设置为只有保护作用的非磁性圆筒，或在永磁磁极表面包以无纬玻璃丝带保护层。一些调速永磁同步电动机永磁磁极由许多矩形小条的组装成瓦片状，降低了电动机的制造成本。转子表面磁录结构可分为两种：突出式的插入式,由于相对回复磁导率接近1，采用稀土永磁的电机的表面突出式转子结构在电磁性能上属于隐极转子结构；而表面插入式转子相邻永磁磁极之间有很大磁导率的铁磁材料，因而它在电磁性能上属于凸极转子结构。