毕业论文---混合励磁双凸极无刷直流发电机的有限元分析

1、 i 编号 毕 业 论 文毕 业 论 文 题 目 混合励磁双凸极无刷直流 发电机的有限元分析 学生姓名 学 号 学 院 自动化学院 专 业 电气工程与自动化 班 级 指导教师 副教授 二一一年六月 ii 混合励磁双凸极无刷直流发电机的有限元分析 摘 要 混合励磁双凸极电机是在永磁双凸极电机的基础上演变而来的，它将永磁励磁与电励磁 进行了有机结合。混合励磁双凸极电机最大限度地综合两者优势又能克服各自缺陷的一种新 型电机，因此受到较广泛的关注。 本文主要致力于混合励磁双凸极无刷直流发电机的结构研究和有限元计算。具体主要进 行了下列的工作： 首先，介绍研究了双凸极电机的定子极宽与定子极距之比，给出了

2、混合励磁双凸极发电 机结构及其构成条件和多单元混合励磁双凸极发电机结构，阐述了混合励磁双凸极电机的基 本工作原理。给出混合励磁双凸极电机的数学模型，包括磁链方程、电压方程及功率方程等。 然后，根据双凸极电机各参数之间的关系对混合励磁双凸极电机的各参数进行了电磁设 计，并给出三相 24/16 极混合励磁双凸极无刷直流发电机的设计参数。 最后，从电磁场计算原理及方法入手引入并简要介绍了有限元法及电机有限元软件 Ansoft Maxwell。根据设计参数使用 Ansoft Maxwell 建立了三相 24/16 极混合励磁双凸极无 刷直流发电机模型，并分别进行了空载和负载条件下的有限元计算，对电机模

3、型的磁场分布 与气隙磁密进行了研究，给出了电机的空载特性曲线及外特性、功率曲线并做出相关的分析。 关键词：关键词：混合励磁双凸极电机，有限元法，Ansoft Maxwell ，空载特性，负载特性 iii Finite Element Analysis of a Hybrid Excitation Doubly Salient Brushless DC Generator Abstract Hybrid excitation doubly salient machine is evolved from doubly salient permanent magnet machine ,it lin

4、ked up permanent magnet with electromagnetism associatedlly . Hybrid excitation doubly salient machine ,as a novle mashine ,draws the benefits of the other two doubly salient machines and releases the disadvantages of each ,being attended much. The basic configuration and finite element calculation on hybrid excitation doubly salient generator is studied in this paper .The specific jobs are following : The Ratio of stator pole width to stator pole pitch of generator is i