TA的每日心情 | 奋斗 2014-12-27 23:40 |
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摘 要
本文根据轧钢辊道驱动电机设计的性能指标要求设计了一台外转子永磁无刷直流电动机。首先根据电磁路方法估算了其结构和尺寸,其次用有限元法对电机的性能进行了核算,并对电机某些尺寸进行调整,直到电机性能最终符合要求,从而确定较为理想的设计方案。
首先,了解了选题的背景、轧钢辊道驱动用电机的发展现状,分析了无刷直流电机的运行原理。无刷直流电机固有的齿槽结构决定着其具有一定的齿槽转矩,从而造成转矩脉动,使得要通过其他代价来尽量减少这个齿槽转矩。转矩脉动过大会产生一定的振动、噪声及温升,影响轧钢辊道的工作稳定性。永磁体磁化方向长度和气隙厚度是影响无刷直流电机综合性能的两个重要参数,要合理地选择永磁体磁化方向长度和气隙厚度。
其次,根据磁路的对称性,选取电机截面的 1/4 为求解域,为半周期边界条件。采用基于 Visual C++的二维 Delaunay 剖分对求解域进行三角单元网格剖分,然后运用自己开发的有限元计算程序计算电机稳态运行时的静态特性。
最后,得出了电机空载和负载时的静态特性、转矩和转子位置角特性和机械特性,分析了电机主要尺寸与电机性能的关系。 通过本文的分析证明了本自编软件的准确性,为今后的工作奠定了基础。有了完整的根据路的方法来估算尺寸,及通过电磁场数值分析程序仿真验算;总之这样的电机设计方法成熟而有效。
关键词:轧钢辊道;外转子永磁无刷直流电机;设计;有限元分析;机械特性
第一章 绪 论
冶金生产过程的短流程,与上下游生产工序集成一体化,是当代出现的发展总趋势。市场经济发展是这一趋 势的客观需要,高新装备技术的应用是这一趋势的技术保证,对生产过程中各工序物理化学本质的深入理解是实现这一趋势的基础。轧钢的内涵已经突破了原有的界限,显著地向着上、下工序拓展。与之相适应,为满足最终产品质量的要求,上、下游工序的要求对轧钢生产技术的发展及工艺规程的规定也起着原来越明显的作用。在轧钢生产中,以新工艺取代老工艺、以新流程取代老流程、以新技术装备的设备取代老设备的发展趋势不断变革轧钢生产。我们要很好地驾驭这个发展规律,逐步地把我国由钢铁大国推向钢铁强国。
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