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电气与动力工程学院学生开题报告表课题名称开关磁阻电机静态数值计算课题来源 课题类型4导 师王爱龙学生姓名李恩宏专业班级电气1201班学 号2012001151 开题报告内容（意义、要求、思路、预期成果和时间安排）意义 开关磁阻电动机（Switched Reluctance Drive ：SRD）是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统之后发展起来的最新一代无级调速系统，是集现代微电子技术、数字技术、电力电子技术、红外光电技术及现代电磁理论、设计和制作技术为一体的光、机、电一体化高新技术。它具有调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点。 英、美等经济发达国家对开关磁阻电动机调速系统的研究起步较早，并已取得显著效果，产品功率等级从数w直到数百kw，广泛应用于家用电器、航空、航天、电子、机械及电动车辆等领域。调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点，是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统的最新一代无极调速系统。它的结构简单坚固，调速范围宽，调速性能优异，且在整个调速范围内都具有较高效率，系统可靠性高。主要有开关磁阻电机、功率变换器、控制器与位置检测器四部分组成。控制器内包含功率变换器和控制电路，而转子位置检测器则安装在电机的一端。本文以开关磁阻电机(SR 电机)磁场的有限元分析及稳态特性研究为主题开展研究工作,以期促进开关磁阻电机的推广应用及开关磁阻电机磁场理论的发展。 针对开关磁阻电机定、转子极存在显著的边缘效应和高度的局部饱和特点,本文在系统地总结电机电磁场以及工程电磁场数值计算理论的基础上,基于大型有限元分析软件 ANSYS,采用全场域二维电磁场有限元分析,对开关磁阻电机的磁场分布、静态特性等进行了大量的计算。通过仿真的结果,一方面得出了开关磁阻电机在几个典型转子位置下的磁场分布图,并总结了电机内磁场的分布规律;另一方面根据计算结果绘制出了开关磁阻电机的磁化曲线族,即 电感曲线和静态转矩曲线等参数,这些工作为分析开关磁阻电机的工作原理及开关磁阻电机的进一步开发和应用,建立开关磁阻电机合理的非线性模型提供了理论基础和可靠依据。 本文还建立了开关磁阻电机的等效磁网络模型,利用有限元分析计算的磁化曲线族对开关磁阻电机的稳态特性进行了仿真研究。本文主要讨论了电机在角度位置控制方式下的稳态运行情况,计算出了相电流和动态转矩。计算结果非常接近实测值,从而说明本文建立的等效磁网络模型对开关磁阻电机稳态特性的研究具有较高的精度,同时说明本文所建立的开关磁阻电机二维有限元分析模型计算出的性能参数也是比较准确可靠的,进而为开关磁阻电机的设计、性能校核、稳态性能分析、实时控制和开发研制等探索了一整套比较准确可靠的分析方法。要求 计算：静态力-位移特性 电机结构尺寸 获取结构图及尺寸 分析结果 在ansys中属于直流静态分析 主意： 边界条件 MAXWELL力标志的施加思路 一、介绍了开关磁阻电机驱动系统的发展概况、研究现状，指出研究的目的和意义。二、简要叙述了开关磁阻电机的本体结构及其调速系统的基本原理工作原理。三、使用ansys进行开关磁阻电机静态数值计算四、改进方案。预期成果 经过ansys计算与模拟，能够很好地得出静态力及位移特性，电机的结构尺寸，并很好地分析结果，得到开关磁阻电机静态数值计算时间安排 3月1日-3月15日：收集相关的资料和网上下载有关材料，确定毕业课题和开题报告。 3月16日-4月30日：开始对课题的相关内容进行了解，并开始进入论文书写阶段。 5月1-日-5月30日：论文的框架基本完成，并对论文进行仿真工作。交老师进行审查和纠正6月 答辩 指导教师意见： 日期：教研室主任签字：日期：系主任签字：日期：课题类型：1实际工程项目；2设计；3科研项目；4论文；5 其它
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