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1、 毕 业 设 计题 目： 调速永磁同步电动机的电磁设计 系： 电气与信息工程 专业： 电气工程 班级： 学号： 学生姓名： / 导师姓名： 完成日期： 2011年6月 诚 信 声 明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。作者签名： 日期： 年 月 日毕业设计（论文）任务书 题目： 调速永磁同步电动机的电磁设计 姓名 系 电气系 专业
2、 电气工程及其自动化 班级 . 学号 . 指导老师 . 职称 副教授 教研室主任 . 一、 基本任务及要求： 1、基本技术要求：1）额定功率 =15KW; 2）额定电压 3）额定转速 ; 4）额定效率; 5)相数m=36); 7)额定功率因数; 8)绕组形式:单层,交叉Y接9)失步转矩倍数; 2、本毕业设计课题主要完成以下设计内容：（1）调速永磁同步电动机的电磁设计方案； (2)阐述永磁同步电动机的运行与控制原理； （）电机主要零部件图的绘制；(4) 说明书的编制二、 进度安排及完成时间：3 月1 日3 月 30日：查阅资料、撰写文献综述、撰写开题报告4月1 日 4月30 日：毕业实习、撰写实
3、习报告5月 1日 5月20 日：毕业设计（电磁设计）5月 21日5 月30 日：毕业设计（永磁同步电动机的运行与控制） 5月上旬：毕业设计中期抽查6月1日6月12日：撰写毕业设计说明书（论文）6月13日6月14日：修改、装订毕业设计说明书（论文），并将电子文档上传FTP。1、 6月15日6月18日：毕业设计答辩 ，进行毕业答辩。摘要2Abstract3第1章 概述- 1 -1.1 永磁同步电动机的发展前景- 1 -1.2调速永磁同步电动机的研究现状- 2 -1.3 永磁电机发展机遇- 2 -第2章 永磁同步电动机的数学模型- 4 -2.1 永磁同步电机的分类和结构- 4 -2.2 永磁同步电机
4、数学模型的建立- 4 -2.2.1 坐标系的定义- 4 -2.2.2 三相定子坐标系与两相定子坐标系变换(3s-2s)- 6 -2.2.3 两相定子坐标系与两相旋转坐标系变换(2s-2r)- 7 -2.3 两相定子坐标系与两相转子旋转坐标系的变换（2t-2s）- 8 -2.4 永磁同步电机的数学模型- 8 -2.4.1 永磁同步电机在ABC坐标系上的数学模型- 9 -2.4.2 永磁同步电机在坐标系上的数学模型- 10 -2.4.3 永磁同步电机在坐标系上的数学模型- 10 -2.5 本章小结- 11 -第3章 调速永磁同步电动机运行与控制原理- 14 -3.1调速永磁同步电机的控制方法- 1
5、4 -3.1.1恒压频比控制- 14 -3.1.2 矢量控制- 14 -3.1.3 直接转矩控制- 14 -3.1.4 解耦控制- 15 -3.2直接转矩控制- 16 -3.2.1 直接转矩控制原理- 16 -3.2.2永磁同步电机直接转矩控制系统的实现- 17 -3.2.3永磁同步电机直接转矩控制的系统- 20 -3.3 本章小结- 22 -第4章调速永磁同步电机的设计特点及思路- 23 -4.1设计特点- 23 -4.2 设计思路- 23 -4.2.1主要尺寸选择- 24 -4.2.2 转子磁路结构的选择- 25 -第5章 调速永磁同步电动机电磁设计程序- 30 -5.1额定数据和技术要求
6、- 30 -5.2主要尺寸- 30 -5.3永磁体的计算- 32 -5.4磁路计算- 33 -5.5参数计算- 36 -5.6工作性能计算- 40 -结束语- 44 -参考文献- 44 -致 谢- 45 -附 录- 46 -调速永磁同步电动机电磁设计摘要：设计首先介绍了永磁同步电动机的发展前景及其研究现状，之后结合在发展高性能调速永磁同步电动机中也遇到几个“ 瓶颈” 问题，指出了永磁电机发展的机遇；分析了永磁同步电动机的运行与控制原理，其中包括首先分析了永磁同步电机的分类及其转子结构特点，然后分析了永磁同步电动机数学模型的建立，并根据永磁同步电机的数学模型进一步分析永磁同步电机的控制方法与原理
7、，介绍了调速永磁同步电机的几种控制方法。其中重点论述了永磁同步电机的直接转矩控制策略的基本理论，分析了永磁同步电机转矩直接控制结构中各个组成部分的基本原理，其中包括转矩增量与定子电压空间矢量关系模型、定子磁链控制、逆变器开关时间控制模型，并提出了永磁同步电机转矩直接控制方案。之后阐述了调速永磁同步电机的设计特点及思路。其中包括设计特点的介绍、主要尺寸的选择、转子磁路结构的选择等，并总结出永磁同步电动机的电磁设计流程。最后重点分析和设计了15KW内置式调速永磁同步电动机具体的电磁设计部分。关键字： 调速永磁同步电机；运行与控制原理；直接转矩控制；电磁设计Electromagnetic Desig
8、n of Permanent Magnet Synchronous Motor Abstract:Design first introduced the development prospects of permanent magnet synchronous motor and the present study situation in the development of high performance, after considering the permanent magnet synchronous motor speed also meet several bottleneck
9、 problems, and points out the permanent magnet motor development opportunities; Analysis of the permanent magnet synchronous motor operation and control principle, including first analyzed the permanent magnet synchronous motor and the classification of the rotor, then it analyses the structure char
10、acteristics of permanent magnet synchronous motor establishing mathematics model, and according to the mathematical model of permanent magnet synchronous motor further analyzing the control in permanent magnet synchronous motor, introduces the methods and principles of permanent magnet synchronous m
11、otor speed several control methods. Of which mainly discusses the permanent magnet synchronous motor direct torque control strategy, analyzes the basic theory of permanent magnet synchronous motor torque control structures directly to the basic principle of each part, including torque incremental an
12、d stator voltage space vector relation model, stator flux control, inverter switch time control model, and puts forward the permanent magnet synchronous motor torque direct control scheme. Then expounds the design of permanent magnet synchronous motor speed characteristics and ideas. Including desig
13、n features introduction, main size selection and rotor choose of the magnetic circuit structure, and summarize the permanent magnet synchronous motor electromagnetic design process. Finally the paper analysis and design of permanent magnet synchronous motor 15KW built-in speed of concrete electromagnetic design part. Keywords: permanent magnet synchronous; operation and control principl
