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地铁用变频异步牵引电机设计和性能计算
| 论文题名： | 地铁用变频异步牵引电机设计和性能计算 |
| 关键词： | 地铁列车;变频异步牵引电机;转子槽型;优化设计;性能评价;电磁计算软件 |
| 摘要： | 随着我国社会经济的发展，不少大、中型城市道路拥堵的问题日趋严重。由于地铁具有快速、环保、准时、运量大的特点，越来越多的城市开始大力发展轨道交通。地铁列车驱动部分的关键部件——变频异步牵引电机市场前景广阔。本文针对变频异步牵引电机开展深入的电磁设计以及参数与性能准确的仿真计算方法的研究，对于提高该类电机的研发水平，进而促进城市轨道交通快速发展具有十分重要的意义。 本文以180kW中型变频异步牵引电机为对象，根据电机设计要求，采用一种适用于变频调速电机的电机设计方法进行设计。与传统电机设计方法相比，这种方法能够更加准确地把握电机尺寸与功率的关系。在分析变频电机转子槽型设计特点的基础上，选用了一种可以减小谐波损耗的适用于变频调速异步电机的转子槽型，并对其外形尺寸进行了优化分析。然后，对电机内部磁场谐波进行了分析，并计算了变流器驱动下的变频异步牵引电机内部的时间谐波和空间谐波，定量分析了这些谐波对电机性能所产生的影响。 应用ANSYS Maxwell和Simplorer软件，分别分析了基于涡流场与场路耦合的瞬态场，对电机的参数和运行性能进行了仿真分析计算，验证了变流器供电对电机性能产生的影响，试验数据证明了仿真结果的准确性。最后，应用Visual Studio2010软件完成了变频牵引电机的电磁计算软件的设计，通过使用π型等效电路模型、改进电机槽下部比漏磁导计算方法等方式对程序进行改进，提升了软件计算的精度。同时，利用AutoCAD、ANSYS Maxwell以及Microsoft Office软件提供的接口，实现了自动绘图、自动生成有限元脚本以及自动生成电机计算单的功能，提高了电机设计工作的效率，为后续系列化牵引电机的设计与开发提供了便利。 |
| 作者： | 徐俊元 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 林鹤云;周俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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