雙轉(zhuǎn)子對轉(zhuǎn)永磁電機理論與仿真研究的中期報告

雙轉(zhuǎn)子對轉(zhuǎn)永磁電機理論與仿真研究的中期報告本文基于雙轉(zhuǎn)子對轉(zhuǎn)永磁電機，對其原理進行分析及仿真研究。具體分為以下四個部分進行介紹：一、對轉(zhuǎn)永磁電機的介紹對轉(zhuǎn)永磁電機（Dual-rotorPermanentMagnetMachine，DRPMM）是一種新型電機，它由兩個轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)組成，且轉(zhuǎn)子上都裝有永磁磁鐵。這種電機有以下幾個優(yōu)點：1.提高功率密度：由于雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，可以在同樣的空間內(nèi)，提高電機的輸出功率密度。2.提高轉(zhuǎn)速范圍：雙轉(zhuǎn)子架構(gòu)可以提高轉(zhuǎn)子半徑，使電機在高速運轉(zhuǎn)時更加穩(wěn)定。3.降低噪音振動：雙轉(zhuǎn)子架構(gòu)使得電機的相對轉(zhuǎn)子數(shù)減半，減少了共振點的數(shù)目和轉(zhuǎn)子的振動。4.減少溫升：雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可以使轉(zhuǎn)子間的磁通量和氣隙磁場均勻，從而減小轉(zhuǎn)子溫升。二、雙轉(zhuǎn)子永磁電機的結(jié)構(gòu)及工作原理本文所研究的雙轉(zhuǎn)子永磁電機由兩個轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和一組不對稱定子繞組構(gòu)成。在開始介紹其工作原理之前，有必要先了解轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。雙轉(zhuǎn)子永磁電機的兩個轉(zhuǎn)子都由永磁磁鐵和降阻氣隙組成。其中：上轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)量為p1，寬度為b1；下轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)量為p2，寬度為b2。兩個轉(zhuǎn)子之間的氣隙寬度為g1和g2。若色譜圖表示為[p1b1g1|p2b2g2]，則如下圖：在本文中，將上轉(zhuǎn)子稱為內(nèi)轉(zhuǎn)子，下轉(zhuǎn)子稱為外轉(zhuǎn)子。電機的工作原理如下：1.定子上的3相繞組被連接到電源，形成一組旋轉(zhuǎn)磁場。2.內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子上的永磁磁鐵在旋轉(zhuǎn)磁場作用下產(chǎn)生電動勢，從而在兩個轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生電流。3.兩個轉(zhuǎn)子上的永磁磁鐵相互作用，產(chǎn)生一個降阻磁場，從而提高電機的效率和輸出能力。三、基于有限元方法的仿真模型實現(xiàn)為了驗證雙轉(zhuǎn)子永磁電機的性能，本文基于有限元方法建立了一個仿真模型。仿真使用的是ANSYSMaxwell軟件。模型參數(shù)：-內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)分別為12和14；-內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的永磁磁鐵均為NdFeB材料；-內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的氣隙寬度分別為0.1和0.2mm；-定子上的銅線繞組為三角形三相布局。仿真結(jié)果：本文研究的雙轉(zhuǎn)子永磁電機模型可以在不同負載下進行仿真。在負載為0.1N·m和2N·m時，該電機的效率分別為88.5%和86.5%。同時，仿真還表明，該電機的輸出轉(zhuǎn)矩與其轉(zhuǎn)速成正比例關(guān)系，電機的性能穩(wěn)定性較好。四、未來工作展望本文的研究仍有許多工作需要進一步完善和深入研究。未來的工作重點包括以下幾個方面：1.進一步分析雙轉(zhuǎn)子永磁電機的電磁特性和機械特性，完善仿真模型。2.優(yōu)化雙轉(zhuǎn)子永磁電機的磁路結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)子設(shè)計，提高電機的效率和輸出功率密度。3.繼續(xù)開展實驗研究，驗證仿真模型的準確性，并尋求實際應(yīng)用中的問題解決方案?？傊?，雙轉(zhuǎn)子永磁電機在