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重新安装浏览器，或使用别的浏览器屏蔽泵用永磁电动机电磁设计--《微电机》2009年01期
屏蔽泵用永磁电动机电磁设计
【摘要】：普通屏蔽泵效率低、气隙要求严,为此提出把永磁屏蔽电动机、屏蔽套和离心泵设计为一体的永磁转子屏蔽泵。主要介绍了永磁体的选择、磁路设计、屏蔽套损耗分析,并以额定功率为5.5 kW的永磁屏蔽电动机为例,计算永磁电机的各参数及性能。经与试验结果对比达到设计要求,证明设计方法可行。
【作者单位】：
【分类号】：TM351
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永磁同步电动机设计关键技术与方法研究论文.pdf 132页
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学校代码10487
博士学位论文
永磁同步电动机设计关键技术
与方法研究
学位申请人：冯垚径
学科专业：电机与电器
指导教师：杨 凯 教授
答辩日期： 2012 年
A Dissertation Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Doctor of Philosophy in Engineering
Research on the Key Techniques and Method of Design
for Permanent Magnet Synchronous Motors
Ph. D. Candidate
： Feng Yaojing
： Electric Machine & Electric Apparatus
Supervisor
： Prof. Yang Kai
Huazhong University of Science & Technology
Wuhan 430074 ，P.R.China
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究工作
及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不
包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做
出贡献的个人和集体，均已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：
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不保密□。
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日期： 年 月 日
华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文
稀土永磁电动机具有高效节能的显著优点，应用范围正日益遍及国防、航空航天、
工农业生产和日常生活的诸多领域，发展潜力巨大。相较于电励磁电动机，稀土永磁
电动机结构特殊且种类多样，传统的设计理论和分析方法已难以适应高性能电机研发
的要求，需要综合运用多学科理论和现代设计手段，进行创新研究。传统设计模式得
到的产品，在工况相对固定的应用场合，能够表显出良好的技术性能，但在复杂工况
的场合下就表现出一些不足。因此，本文在电机和电磁场理论的基础上，结合实际工
程应用问题，对永磁同步电动机的磁路结构设计、参数计算、性能分析和优化设计进
行了系统的研究，提出了一种基于用户使用需求的全局化系统级综合匹配设计理念和
方法。论文的工作主要集中在以下几个方面：
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水泵与电机之间的永磁调速理
来源:http://www.kflpump.com　作者:肯富来水泵厂　时间: 10:51　点击:
通过控制器调节永磁体和导体转子之间的气隙实现水泵负载轴上的输出转矩变化，从而实现水泵负载转速变化。啮合面调整方式通过调节器调节两者在轴线方向的相对位置，改变两者间的啮合面积，就可以控制传递扭矩的大小，从而实现负载转速的变化。啮合面积大，传递的扭矩就大，负载转速高；啮合面积小，传递的扭矩就小，负载转速低。的实验数据表明在同等功率情况下啮合面调整方式相对于气隙调整方式具有如下优点：调节力仅为气隙方式的1/8&1/15；体积减小，重量减轻15-30%；产生的噪音减小15-30dB，不再需要专门的消音罩；前期安装和后期维护更简单。
图1：永磁调速器结构及原理
永磁调速器主要由筒形永磁转子、筒形导体转子以及调节器三部分组成。筒形永磁转子与筒形导体转子无机械连接，可通过气隙进行啮合，筒形导体转子安装在输入轴上，筒形永磁转子安装在输出轴上，两者可随各自安装的旋转轴独立转动；调节器调节筒形永磁转子与筒形导体转子气隙啮合的面积大小，实现改变导体转子与永磁转子之间传递转矩的大小。当水泵转子转动时，导体转子与永磁转子产生相对运动，永磁场在导体转子上产生涡流，同时涡流又产生感应磁场与永磁场相互作用，从而带动永磁转子沿着与导体转子相同的方向转动，结果是将输入轴的转矩传递到输出轴上；输出转矩的大小与啮合面积相关，啮合面积越大，扭矩越大，反之亦然。
调节器连接永磁转子，通过调节永磁转子在轴上的轴向位移，实现两转子的啮合面积大小的调节，啮合面积大，传递的扭矩大，肯富来管道泵负载转速高；啮合面积小，传递的扭矩小，负载转速低；啮合面积为零，传递扭矩为零，永磁转子与导体转子完全脱开，此时负载转速为零。
1、调速节能。当实水泵际工况对能源需求量较小时，可通过调节永磁调速器永磁转子与导体转子之间的啮合面积控制负载的转速，达到满足工艺的同时进行经济运行的目的。
2、水泵在空载启动时，就让筒形导体转子和筒形永磁转子的啮合面积成为零，也就是没有任何连接，从而将负载与电机完完全的全部脱开，实现零负载启动；永磁调速具有空载启动/空载停机的功能特点，有效地可以降低电机的启动电流、气穴和解决水锤等现象。当水泵电机逐步启动后，逐步增加转子之间的啮合面积，使得扭矩的传递逐渐越来越大，让负载逐渐加速，因此启动过程整个冲击小，比较平稳。所以电机和肯富来管道泵可以有选择得启动和停止，大大提高了系统启停的性能。
3、可靠简单、安全绿色。使用寿命长，可靠性高，设计寿命可以达到30年。设备结构简单，相对于电子类设备故障率低，检修维护成本少。
4、隔振。刚性联轴器的振动放大传递可以大大降低。永磁调速器则是采用磁场连接取代了原来的刚性联轴器，使肯富来化工泵负载和之间没有机械联接，这样运行时泵侧的振动就不会传递到电机侧，同样的电机侧的振动也不会传到泵侧。由于同时无机械连接也割断了振动在传递过程中的放大效应，所以能够消除刚性联轴器的振动放大效应，大大降低系统的振动。对中要求低，可以排除因对中误差大造成的振动。传统的联轴器对中要求很高，对中误差需要小于0.06mm，一般采用激光对中。而永磁调速器可允许有较大的安装对中误差，对中要求较低，最大的可达到1.6mm，可适应轴向窜动量达10mm的电机拖动系统。。同时在运行过程中，造成负载和电机之间也就不会产生振动。
5、适应环境能力强：易燃、谐波含量较高，电网电压波动较大，潮湿，易爆，粉尘含量高，高温、低温等等场所，不会产生任何的污染物。
6、能够有效的延长密封件及电机的寿命。由于电机和水泵负载之间没有机械链接，没有磨损，延长电机和水泵负载，特别是轴承和密封件的寿命降低了系统的振动幅度。
7、具有过载保护功能，能够更好的保护电机驱动系统。泵与电机之间是通过永磁调速器连接，永磁调速器负载端与驱动端无机械连接，通过磁场互相耦合的相互作用，当泵堵转或者过载时，使电机跟泵完完全全没有接触，永磁调速器两个传递扭矩的转子完全能够自动的脱开，此时电机空载运行，泵停转，完全可以消除泵系统因过载而导致的系统损害等等巨大损失。}