笼型实心转子屏蔽感应电机电磁场及参数研究

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1、分类号举马学校代码密级博士学位论文笼型实心转子屏蔽感应电机电磁场及参数研究学位申请人凌在汛学科专业电机与电器指导教师周理兵教授答辩日期年月日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofPhilosophyinEngineeringParametersDeterminationandElectromagneticFieldAnalysisofCannedSolid-RotorInductionMotorPh.D.Candidate:ZaixunLingMajor:

2、ElectricMachinesandApparatusSupervisor:Prof.LibingZhouHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan,Hubei,430074,P.RChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中己经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研宄做出贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名日期年工月〉玄日学

3、位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密曰。请在以上方框内打“”）学位论文作者签名：漆岛奋指导教师签名：日期月对日日期：一押华中科技大学博士学位论文摘要本文旨在对笼型实心转子屏蔽感应电机的电磁理论进行研究。重点是其等效电路参数的计算、电磁能量转换过程以及电机性能计算的分

4、析，并推导出笼型实心转子屏蔽感应电机的实用等效电路及参数解析表达式。文中还利用电磁场有限元法对电机的运行性能及参数计算进行深入研究。本文首先对含实心体结构感应电机的发展以及笼型实心转子屏蔽感应电机的研究现状进行概述，阐明本课题研究的意义、内容及方法。利用二维多层电磁场理论建立笼型实心转子屏蔽感应电机的解析模型。将等效电路与电磁场计算结果相结合，推导出转子等效总阻抗的表达式。从耦合互感的基本概念出发，利用等效磁路法推导出笼型实心转子屏蔽感应电机转子各支路的互漏感抗表达式。结合二维分层阻抗理论推导出的转子各支路等效阻抗的表达式，对转子各支路参数进行解耦。根据参数表达式的

5、对比，对正常负载区间的等效电路进行合理简化，结合利用“虚拟笼条”法及二维磁场解析法得到的定子屏蔽套等效电阻表达式，推导出意义明确的笼型实心转子屏蔽感应电机实用等效电路。通过实例分析对实用等效电路及其解析参数在电机电磁方案设计上的应用进行探讨。利用时谐电磁场有限元法对不同转子结构感应电机稳态运行性能及等效电路参数进行计算。通过对时谐电磁场中电机转子表面坡印亭矢量的推导，使得该方法对不同转子结构感应电机都有较强的适用性。以一台系列感应电机及一台笼型实心转子感应电机为例，文中将其在含鼠笼导条以及笼型实心体复合结构转子感应电机的稳态运行性能计算及参数处理精度上进行试验对比。

6、以该方法为验证手段，对笼型实心转子屏蔽感应电机实用等效电路及其各参数解析表达式的精度进行了验证。利用时谐电磁场及时变电磁场有限元对电机损耗进行研究，对比分析谐波磁场对电机损耗的影响。介绍铁耗分离模型以及动态磁滞模型在铁耗电磁场有限元计算法中的应用。对比分析两种铁耗模型在计算电机交变及旋转磁化下铁心损耗上的精度。文中还就单相感应电机铁耗的测试方法进行研宄，对单相供电环境华中科技大学博士学位论文下具有不对称两绕组单相电机铁耗传统测试法的局限性进行分析，并基于对称分量法对测量手段进行改进，从而提高测量精度。关键词：屏蔽感应电机实心转子二维多层电磁场等效电路有限元法参数分析

7、计算华中科技大学博士学位论文，华中科技大学博士学位论文华中科技大学博士学位论文目录绪论核能发电以及核级泵用屏蔽电机概述实心转子感应电机的发展概况笼型实心转子屏蔽感应电机的分析方法本文的主要研宂内容笼型实心转子屏蔽感应电机的二维电磁场解析计算引言电机物理模型及简化电路模型转子通用磁场解析模型及系数求解转子侧等效总阻抗的解析推导转子侧等效总阻抗表达式的简化本章小结笼型实心转子屏蔽感应电机实用等效电路的推导及应用引言定子屏蔽套等效电路参数计算转子等效电路的一般形式转子各支路等效阻抗的计算转子各支路耦合互漏感抗的计算博士学泣论文实用等效电路的简化实用等效电路及其解析参数