应用于微型涡喷发动机的高速永磁发电机优化设计研究

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摘 要

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第一章 绪论

1.1课题的背景和意义

1.2高速永磁发电机的国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.2.3关键科学问题研究现状

1.3课题研究的主要内容

第二章 高速永磁发电机的结构设计

2.1总体结构设计流程

2.2定子结构设计

2.2.1定子铁心材料的选择

2.2.2定子铁心结构

2.2.3定子绕组型式

2.3转子结构设计

2.3.1转子直径与长度的选取

2.3.2永磁材料的选取

2.3.3极数选择

2.3.4永磁转子护套设计

2.4结构尺寸及主要参数初步设计

2.4.1主要性能指标

2.4.2暂定初步尺寸

2.5本章小结

第三章 高速发电机的电磁参数分析

3.1高速永磁发电机气隙磁密有限元分析模型

3.2空载气隙磁密有限元分析

3.2.1磁密计算原理

3.2.2磁密仿真结果

3.3电机反电势计算

3.3.1气隙磁密推导反电势原理

3.3.2不同仿真方法对比

3.4定子线圈电感计算

3.4.1能量增量法计算线圈电感

3.4.2交直轴中线位置计算平均电感值

3.5本章小结

第四章 高速永磁发电机的定子损耗计算

4.1高速发电机铁心损耗计算原理

4.2铁耗计算模型

4.3基于滑移边界法的铁心时域磁场计算

4.3.1滑移边界条件

4.3.2基于滑移边界法的磁场计算模型验证

4.3.3定子时域磁场分布

4.4铁耗仿真结果

4.5铁耗影响因素分析

4.5.1转速对定子铁耗的影响

4.5.2硅钢片厚度对定子铁耗的影响

4.5.3槽口尺寸对定子铁耗的影响

4.6 绕组铜耗

4.7本章小结

第五章 高速永磁发电机的总体优化设计

5.1 GDGFD-AIP优化算法概述

5.2优化设计流程

5.3优化结果及验证

5.3.1优化设计结果

5.3.2最优结果仿真分析

5.4本章小结

第六章 高速永磁发电机样机实验

6.1发电机电磁性能实验

6.1.1实验原理

6.1.2反电势-电感实验测试结果

6.2 发电机铁心损耗实验

6.2.1实验原理

6.2.2铁耗测试系统

6.2.3损耗实验测试结果

6.3本章小结

第七章 总结与展望

7.1全文总结

7.2进一步研究工作及展望

参考文献

致 谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文