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新型轴向磁场磁通切换型永磁同步风力发电机设计的开题报告一、选题背景随着环保理念逐渐普及和可再生能源的不断发展，风力发电作为一种清洁、可持续、高效的能源形式受到越来越多的关注和重视。
而风力发电机作为风力发电系统的核心设备之一，其性能和效率对整个风力发电系统的运行起着至关重要的作用。
目前，永磁同步发电机已经成为风力发电机中最常用的发电机类型之一。
与传统的感应发电机相比，永磁同步发电机具有体积小、重量轻、效率高等优点，在风力发电机领域的应用也越来越广泛。
然而，传统的永磁同步发电机存在一些缺点，如电磁兼容性差、容易产生高次谐波等问题，这限制了其在实际应用中的发挥。
因此，研究和设计新型的永磁同步发电机是十分必要的。
二、研究内容本文选取了一种新型的轴向磁场磁通切换型永磁同步风力发电机作为研究对象。
该发电机采用了磁通切换技术，可以有效地降低高次谐波分量，提高电磁兼容性和系统稳定性。
本研究将从以下几方面进行探究：1. 通过数学建模和仿真，分析新型发电机的机电特性，如转矩、转速、功率等参数；2. 设计并优化发电机的结构和参数，以提高发电机的效率和性能；3. 进行实验验证，验证仿真结果的准确性和可行性，同时对新型发电机进行性能测试和评估。
三、研究意义本研究的主要意义在于为风力发电领域的永磁同步发电机的发展提供新思路和新方法，以及提高发电机的效率和性能，进一步推动风电行业的发展。
此外，研究结果还具有一定的指导意义，可为发电机设计和优化提供参考。
四、研究方法本研究主要采用理论分析和实验验证相结合的方法。
首先，通过建立数学模型和进行仿真，分析新型发电机的机电特性和性能；然后，通过相关实验进行验证，检验仿真结果的准确性和可行性。
五、进度安排第一年：文献调研、数学建模和仿真分析、参数设计和优化等工作；第二年：实验设计、实验测试、结果分析等工作；第三年：结果总结与撰写论文、开展论文答辩等工作。
六、预期成果通过本研究，预计可以得到以下成果：1. 对新型轴向磁场磁通切换型永磁同步风力发电机的机电特性进行深入分析，包括转矩、转速、功率等参数；2. 优化和设计新型发电机的结构和参数，提高其效率和性能；3. 通过实验验证和测试，检验仿真结果的准确性和可行性；4. 提供指导意义和启发性的结论，为风力发电领域的永磁同步发电机的发展提供参考。
HEV用永磁同步电机优化设计与系统性能分析的开题报告1. 研究背景随着环保意识的增强和新能源汽车市场的快速发展，混合动力车辆（HEV）逐渐成为汽车行业的发展趋势。
永磁同步电机由于其高效率、高功率密度、快速响应等优点被广泛应用于HEV中。
此类电机的研究和开发相当活跃，包括控制策略的优化和电机设计的改进。
因此，对于永磁同步电机的优化设计和系统性能分析具有重要的理论和实际意义。
2. 研究内容本文旨在针对永磁同步电机进行优化设计和系统性能分析，并探索其在HEV中的应用。
具体研究内容包括以下几个方面：（1）研究永磁同步电机的基本原理和控制策略，分析其性能特点；（2）优化永磁同步电机的设计参数，如线圈匝数、轴径、永磁材料等，提高电机的效率和功率密度；（3）建立HEV系统模型，将优化后的永磁同步电机作为动力源，进行性能仿真和分析；（4）实验验证电机的性能和控制策略的有效性，以提出针对实际应用的建议和改进方案。
3. 研究意义本研究的主要意义在于：（1）提高永磁同步电机的效率和功率密度，进一步优化HEV的性能；（2）探索永磁同步电机在HEV中的应用，为新能源汽车的研究和发展提供技术支持；（3）深入了解永磁同步电机的性能和特点，为其改进和应用提供理论指导和实践经验。
4. 研究方法本研究将采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的方法，具体包括以下几个步骤：（1）理论分析：通过分析永磁同步电机的结构和工作原理，建立其动态数学模型和控制策略，分析电机的性能和特点；（2）数值仿真：利用电磁场仿真软件ANSYS，仿真电机的电磁场分布、匝间电压等性能参数，进一步优化电机设计参数；（3）系统仿真：建立HEV系统模型，将优化后的电机作为动力源，进行性能仿真和分析；（4）实验验证：通过搭建实验平台，测试优化后的电机的性能参数，以及控制策略的有效性。
5. 预期成果本研究预期达到以下目标：（1）优化永磁同步电机的设计，提高其效率和功率密度；（2）建立HEV系统模型，分析电机在系统中的性能和特点；（3）验证电机的性能和控制策略的有效性；（4）提出进一步改进和优化的建议和方案，为新能源汽车的发展提供技术支持和理论指导。
题目：一、前言1．课题研究的意义，国内外研究现状和发展趋势1.1.1课题研究背景、目的及意义近年来，随着电力电子技术、微电子技术、微型计算机技术、传感器技术、稀土永磁材料与电动机控制理论的发展，交流伺服控制技术有了长足的进步，交流伺服系统将逐步取代直流伺服系统，借助于计算机技术、现代控制理论的发展，人们可以构成高精度、快速响应的交流伺服驱动系统。
因此，近年来，世界各国在高精度速度和位置控制场合，己经由交流电力传动取代液压和直流传动。
二十世纪八十年代以来，随着价格低廉的钕铁硼(REFEB)永磁材料的出现，使永磁同步电机得到了很大的发展，世界各国(以德国和日本为首)掀起了一股研制和生产永磁同步电机及其伺服控制器的热潮，在数控机床、工业机器人等小功率应用场合，永磁同步电机伺服系统是主要的发展趋势。
永磁同步电机的控制技术将逐渐走向成熟并日趋完善[3]。
以往同步电机的概念和应用范围己被当今的永磁同步电机大大扩展。
可以毫不夸张地说，永磁同步电机已在从小到大，从一般控制驱动到高精度的伺服驱动，从人们日常生活到各种高精尖的科技领域作为最主要的驱动电机出现，而且前景会越来越明显。
由于永磁同步电机具有结构简单、体积小、效率高、转矩电流比高、转动惯量低，易于散热及维护等优点，特别是随着永磁材料价格的下降、材料的磁性能的提高、以及新型的永磁材料的出现，在中小功率、高精度、高可靠性、宽调速范围的伺服控制系统中，永磁同步电动机引起了众多研究与开发人员的青睐，其应用领域逐步推广，尤其在航空航天、数控机床、加工中心、机器人等场合获得广泛的应用。
尽管永磁同步电动机的控制技术得到了很大的发展，各种控制技术的应用也在逐步成熟，比如SVPWM、DTC、SVM、DTC自适应方法等都在实际中得到应用。
然而，在实际应用中，各种控制策略都存在着一定的不足，如低速特性不够理想，过分依赖于电机的参数等等。
因此，对控制策略中存在的问题进行研究就有着十分重大的意义。
开题报告填写要求1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。
2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。
3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。
4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计（论文）说明书》等资料装入文件袋中。
毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告1）额定功率=7.5KW ; 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（滞后）;8)绕组形式: Y连接9)冷却方式：空气冷却;四、研究方法、步骤和措施永磁同步电机的电磁设计的设计研究一方面是针对永磁体，另一方面是针对电机的其它各相关参数。
设计当中所用到的方法主要是磁路等效法、类比法、有限元分析法。
具体步骤如下：1根据电机所要求的电机运行环境和设计具体要求选择永磁体的种类、合理尺寸和结构，并利用磁路等效法求的永磁体所能提供的磁势。
2 类比于同功率大小的电励磁同步发电机确定好电机的定子大小和主要尺寸比以及电机的定子绕组形式、线径大小和匝数。
3 计算出永磁电机的磁路、电路、电压调整率、短路以及其他电机相关参数。
4 采用磁场有限元分析法和磁场仿真软件对电机的磁场进行仿真以达优化设计的目的。
毕业设计（论文）开题报告。
永磁直线同步电动机关键技术的研究的开题报告1. 研究背景与意义随着现代工业技术的不断发展，永磁直线同步电动机越来越受到关注。
与传统电动机相比，永磁直线同步电动机具有优异的输出特性、高效率、高功率密度、无需传统稳态励磁等优点。
这使得其在工业、航空、交通等领域中有着广泛的应用前景。
但是，由于结构复杂、技术难度大等因素影响，永磁直线同步电动机的应用仍存在一些问题，如振动、噪音、热、电磁兼容性等方面的问题。
因此，对永磁直线同步电动机的关键技术进行研究，可以提高其性能水平，推动其应用领域的拓展，具有重要的理论和实践意义。
2. 研究内容本研究旨在探索永磁直线同步电动机关键技术，具体研究内容包括以下几个方面：(1) 永磁材料的优选和应用。
选择合适的永磁材料可以提高永磁直线同步电动机的效率和性能，因此本研究将对永磁材料的选择标准和实际应用进行分析与研究。
(2) 设计优化和仿真分析。
针对永磁直线同步电动机的设计优化，本研究将利用有限元仿真软件对其进行仿真分析，以求得最佳的设计方案。
(3) 控制算法的研究与优化。
电机控制算法是保证电机运行的关键因素，因此本研究将重点研究永磁直线同步电动机的控制算法，探索如何优化其控制性能。
3. 研究方法本研究将采用以下研究方法：(1) 理论分析法：对永磁直线同步电动机的结构和工作原理进行理论分析，并建立相应的模型和数学模型。
(2) 仿真分析法：利用有限元仿真软件对永磁直线同步电动机进行仿真分析，以验证理论分析的结果，并探索优化方案。
(3) 实验研究法：通过设计实验装置对永磁直线同步电动机进行实验研究，验证理论分析和仿真分析的结果。
4. 预期成果(1) 对永磁直线同步电动机的关键技术进行探索和研究，提出一系列创新性的解决方案，以优化电机的性能和效率。
(2) 建立永磁直线同步电动机的理论模型和数学模型，掌握其关键特性和基本原理。
(3) 提出一套完整的永磁直线同步电动机设计和优化方案，为相关领域的研究和应用提供参考。
永磁同步电机开题报告永磁同步电机开题报告一、研究背景和意义永磁同步电机作为一种新型的电动机，具有高效率、高功率密度、高可靠性等优点，被广泛应用于工业、交通、航空航天等领域。
随着电动汽车的快速发展和节能环保的要求日益提高，永磁同步电机在汽车领域的应用也越来越重要。
因此，深入研究永磁同步电机的工作原理、控制策略和优化设计方法具有重要的理论和实际意义。
二、研究内容和目标本研究的主要内容是对永磁同步电机进行深入的理论研究和实验验证。
首先，通过对永磁同步电机的结构和工作原理进行分析，探讨其特点和优势。
然后，研究永磁同步电机的控制策略，包括电流控制、速度控制和位置控制等方面，以提高电机的性能和稳定性。
最后，通过优化设计方法，对永磁同步电机的结构参数进行优化，以提高电机的效率和功率密度。
三、研究方法和技术路线本研究将采用理论分析和实验验证相结合的方法，通过建立永磁同步电机的数学模型，分析电机的工作原理和性能特点。
同时，利用仿真软件进行电机的性能仿真和参数优化。
在理论分析的基础上，设计实验平台，进行永磁同步电机的实验验证，以验证理论分析的准确性和可行性。
四、预期成果和创新点本研究的预期成果是深入理解永磁同步电机的工作原理和控制策略，建立电机的数学模型，实现电机的性能优化。
同时，通过实验验证，验证理论分析的准确性和可行性。
本研究的创新点主要体现在以下几个方面：首先，对永磁同步电机的结构和工作原理进行深入研究，揭示其特点和优势；其次，提出一种新的控制策略，以提高电机的性能和稳定性；最后，通过优化设计方法，提高电机的效率和功率密度。
五、研究进度安排本研究的时间安排如下：第一年：对永磁同步电机的结构和工作原理进行理论分析，建立电机的数学模型；第二年：研究永磁同步电机的控制策略，包括电流控制、速度控制和位置控制等方面；第三年：通过优化设计方法，对永磁同步电机的结构参数进行优化，并进行实验验证；第四年：总结研究成果，撰写学术论文，进行论文答辩。
交直流多绕组永磁同步发电机研究开题报告
一、选题背景与意义
在现代电力系统中，永磁同步发电机因其高效、高精度、高可靠性
及小体积等特点而得到了广泛应用。
而多绕组永磁同步发电机比单绕组
永磁同步发电机更为灵活，具有更好的电磁性能和运行稳定性。
因此，
在微型电力系统、风力发电和海洋能源发电等领域中，多绕组永磁同步
发电机已成为发电机技术的重要方向之一。
本课题将通过研究交直流多绕组永磁同步发电机的电磁及机械性能，为多绕组永磁同步发电机在实际应用中提供技术支持，同时也为未来的
发电机研发提供借鉴。
二、研究内容
1. 利用有限元仿真软件对多绕组永磁同步发电机进行电磁分析，探
究不同转速和负载下的输出电压稳定性、转矩波动等性能指标；
2. 分析多绕组永磁同步发电机的机械结构，研究各绕组间的耦合作用，优化发电机结构，提高功率密度和效率；
3. 针对交流输出的电量进行直流变换，研究交直流多绕组永磁同步
发电机中的电力转换技术。
三、研究方法
1. 计算机仿真。
通过ANSYS等有限元分析软件模拟多绕组永磁同步发电机的电磁、机械特性对其性能进行分析。
2. 实验验证。
搭建多绕组永磁同步发电机实验平台，对不同负载情
况下的输出电压稳定性、转矩波动等性能指标进行测试。
四、研究的预期结果
本研究将能够深入探究多绕组永磁同步发电机的电磁和机械性能，揭示其内在机理。
同时，通过对电力转换技术的研究，探索交流输出电量的直流变换技术，为发电领域的技术发展提供借鉴。
三维有限元模拟仿真和实验结果将被提供和比较，以验证理论研究的有效性。
永磁同步电动机设计一课题研究背景[1]我国电动机保有量大，消耗电能大，设备老化，效率较低，永磁同步电动机(PMSM)具有体积小、效率高、功率因数高、起动力矩大、力能指标好、温升低等特点。
永磁同步电机的运行原理与电励磁同步电机相同,但它以永磁体提供的磁通代替后者的励磁绕组励磁,使电机结构更为简单。
近年来,永磁材料性能的改善以及电力电子技术的进步,推动了新原理、新结构永磁同步电机的开发,有力地促进了电机产品技术、品种及功能的发展,某些永磁同步电机已形成系列化产品,其容量从小到大,目前已达到兆瓦级,应用围越来越广;其地位越来越重要,从军工到民用,从特殊到一般迅速扩大,不仅在微特电机中占优势,而且在电力推进系统中也显示出了强大的生命力。
永磁同步电机以其效率高、比功率大、结构简单、节能效果显著等一系列优点在工业生产和日常生活中逐步得到广泛应用。
尤其是近年来高耐热性、高磁性能钕铁硼永磁体的成功开发以及电力电子元件的进一步发展和改进,稀土永磁同步电机的研究开发在国外又进入了一个新的时期,在理论研究和应用领域都将产生质的飞跃,目前正向超高速、高转矩、大功率、微型化、高功能化方向发展。
二研究目的和意义熟练掌握永磁同步电机的特点和机构，性能，掌握永磁同步电机的电磁计算，会设计永磁同步电机。
三研究容1 永磁同步电动机转子结构形式[2]（1）外贴式转子结构永磁体贴到转子外表面上，径向充磁；永磁体也可以嵌入转子表面，贴于转子表面的转子结构制造容易，常用于矩形波同步电动机和恒功率运行的正弦波永磁同步电动机中。
（2）置式转子结构1)径向式结构；漏磁系数小，永磁体轴向嵌入磁体槽中，通过磁漆桥限制漏磁通，转子机械强度高。
2）切向式结构；每极磁通比径向大，主要因为每极磁通有两相相邻的磁极提供，但是这种转子结构复杂，转轴又需要非磁性材料或在转轴外加隔磁套，所以漏抗大。
3）混合式结构这种结构结合了径向式和切向式的优点，但结构比较复杂，制造难度大。
混合动力汽车用永磁同步电动机设计与研究的开题报告1. 研究背景随着环保意识的不断提高和对能源可持续发展的重视，混合动力汽车作为一种新型汽车，其在市场和社会上受到了广泛关注。
混合动力汽车是一种同时具备燃油发动机和电动机的驱动系统，其可以根据不同行驶工况来灵活的选择两种动力来源，既节能又环保。
其中，电动机作为混合动力汽车的重要组成部分，其性能直接影响着汽车的整体性能。
永磁同步电动机作为一种高效、小巧、轻质的电动机类型，其具有高效率、高转矩、高功率密度等优点，因此在混合动力汽车中得到了广泛应用。
在设计永磁同步电动机时，需考虑其转速、转矩、功率、效率等关键参数，以便满足不同行驶条件下的要求。
2. 研究内容和目标本研究将重点针对混合动力汽车用永磁同步电动机进行设计和研究。
具体内容包括：（1）混合动力汽车用永磁同步电动机的原理和结构分析。
（2）混合动力汽车用永磁同步电动机的设计方法：包括电机性能需求的分析、电机的参数计算、电机的结构设计等。
（3）基于ANSYS等仿真工具对混合动力汽车用永磁同步电动机进行性能模拟分析：包括电机的效率、转矩、转速等性能的分析。
（4）混合动力汽车用永磁同步电动机的实验验证：包括对设计的永磁同步电动机进行实验验证，验证电机的实际性能是否符合预期。
本研究的目标是设计出一种符合混合动力汽车行驶条件要求的永磁同步电动机，并提高电机的效率和性能指标。
3. 研究方法和技术路线本研究将采用以下方法和技术路线：（1）文献综述：搜集和分析国内外永磁同步电动机设计的研究现状和发展趋势，对混合动力汽车用永磁同步电动机的设计与研究领域进行整体综述。
（2）电机设计：根据混合动力汽车的使用要求，采用ANSYS等软件制定永磁同步电动机的拓扑结构，进行电磁场仿真设计，确定电机的尺寸和参数。
（3）性能分析：基于ANSYS等仿真工具对设计的永磁同步电动机进行性能模拟分析，计算电机的效率、转矩、转速等性能指标。
（4）实验验证：设计试制混合动力汽车用永磁同步电动机，进行实验验证，以验证电机的实际性能是否符合预期。
永磁同步电机开题报告永磁同步电机开题报告一、引言永磁同步电机是一种新型的电动机，具有高效率、高功率密度和高动态响应等优点。
它在电动汽车、工业自动化、风力发电等领域有着广泛的应用前景。
本文将对永磁同步电机的原理、特点以及应用进行探讨。
二、永磁同步电机的原理永磁同步电机是一种利用永磁体产生磁场，与定子的旋转磁场进行磁场耦合的电机。
其原理基于电磁感应和磁场耦合的基本原理。
当电流通过定子绕组时，产生的磁场与永磁体的磁场相互作用，使得转子产生转矩，从而实现机械能的转换。
三、永磁同步电机的特点1. 高效率：永磁同步电机不需要外部励磁，因此无需消耗额外的能量。
相比传统的感应电机，其效率更高，能够更好地满足节能环保的要求。
2. 高功率密度：由于永磁同步电机采用了永磁体作为励磁源，其体积相对较小，功率密度更高。
这使得永磁同步电机在有限空间内能够输出更大的功率。
3. 高动态响应：永磁同步电机具有较高的响应速度和精确控制能力，能够在瞬时负载变化时快速调整输出功率，适应各种工况要求。
四、永磁同步电机的应用1. 电动汽车：永磁同步电机作为电动汽车的驱动电机，具有高效率和高功率密度的特点，能够提供更长的续航里程和更好的加速性能。
2. 工业自动化：永磁同步电机在工业自动化领域中广泛应用，如机床、机器人等。
其高动态响应和精确控制能力，能够满足高精度运动控制的要求。
3. 风力发电：永磁同步电机作为风力发电机组的关键部件，能够将风能转化为电能。
其高效率和高功率密度使得风力发电系统更加可靠和经济。
五、结论永磁同步电机作为一种新型电机，具有高效率、高功率密度和高动态响应等优点，在各个领域有着广泛的应用前景。
本文对永磁同步电机的原理、特点和应用进行了简要介绍，为后续的研究和开发提供了基础。
随着科技的不断进步，相信永磁同步电机将在未来发展中发挥越来越重要的作用。
永磁同步发电机的电磁场分析的开题报告
一、研究背景
永磁同步发电机作为一种新型的发电机，由于其具有高效、低成本、小体积、可靠性高等优点，在风力、水力等可再生能源领域得到了广泛的应用。
在永磁同步发电
机的设计和制造中，电磁场分析是非常重要的一部分，它可以帮助研究人员评估发电
机的性能和输出特性，优化发电机的结构和设计。
二、研究目的
本文主要研究永磁同步发电机的电磁场分析，包括永磁同步发电机的结构模型、电磁场模型的建立和计算方法等。
通过对永磁同步发电机电磁场分析的研究，提高我
们对永磁同步发电机的认识，并且有助于进一步提高永磁同步发电机的性能和可靠性。
三、研究内容
1.永磁同步发电机的基本结构及特点
2.永磁同步发电机的电磁场分析方法
3.永磁同步发电机电磁场模型的建立和计算
4.永磁同步发电机的性能分析及优化
四、研究方法
本文采用理论研究和实验相结合的方法，对永磁同步发电机的电磁场进行分析。
在理论研究方面，采用有限元方法进行建模和计算，通过MATLAB等软件对计算结果
进行分析和处理。
在实验方面，采用实验测试的方法，验证理论计算的结果。
五、研究意义
本文的研究对于优化永磁同步发电机的性能和结构设计具有重要的意义。
同时，也可以为永磁同步发电机的应用和推广提供有益的技术支持和参考。
直驱永磁同步风力发电机的设计研究的开题报告一、选题背景随着清洁能源的日益推广，风能发电已成为一个重要的发展方向。
直驱永磁同步风力发电机具有结构简单、转速高、效率高、可靠性强等优点，已经成为风力发电机组的主流。
另一方面，永磁材料的发展以及数值模拟的成熟，为直驱永磁同步风力发电机的设计和优化提供了更多的可能。
因此，本课题拟对直驱永磁同步风力发电机的设计及其优化研究展开深入探讨。
二、选题意义1. 国家能源政策的支持和推动。
2. 直驱永磁同步风力发电机的技术优势突出，设计和优化的研究具有广泛应用前景。
3. 通过研究设计和优化，提高机组的性能和稳定性，降低风电发电成本。
三、研究内容1. 直驱永磁同步风力发电机的基本原理和结构特点的介绍。
2. 研究并建立直驱永磁同步风力发电机的电磁模型和机械模型。
3. 分析直驱永磁同步风力发电机的工作机理，寻找优化机组性能的方法。
4. 研究永磁材料在直驱永磁同步风力发电机中的应用，探究优化永磁材料性能的方法。
5. 基于数值模拟技术，优化直驱永磁同步风力发电机的结构参数和运行策略。
四、研究方法1. 理论分析法：分析直驱永磁同步风力发电机的电磁模型和机械模型，探寻优化方向，为设计提供理论基础。
2. 数值模拟法：利用有限元分析软件ANSYS等，对直驱永磁同步风力发电机的结构进行仿真分析，优化设计方案。
3. 实验研究法：通过实验测试，验证理论分析和数值仿真的结果，进一步完善和优化设计方案。
五、预期目标1. 建立直驱永磁同步风力发电机的电磁模型和机械模型。
2. 分析永磁材料在直驱永磁同步风力发电机中的应用，优化永磁材料的性能。
3. 通过数值模拟优化直驱永磁同步风力发电机的结构参数和运行策略。
4. 验证优化方案的有效性，提高机组的性能和稳定性，降低风电发电成本。
六、研究方案及进度安排1. 第一阶段（1-4月）：收集资料、建立电磁模型和机械模型。
2. 第二阶段（5-8月）：分析优化方向、永磁材料应用的研究。
永磁同步电动机结构设计开题报告篇一：永磁同步电动机开题报告永磁同步电动机设计一课题研究背景[1]我国电动机保有量大，消耗电能大，设备老化，效率较低，永磁同步电动机(PMSM)具有体积小、效率高、功率因数高、起动力矩大、力能指标好、温升低等特点。
永磁同步电机的运行原理与电励磁同步电机相同,但它以永磁体提供的磁通代替后者的励磁绕组励磁,使电机结构更为简单。
近年来,永磁材料性能的改善以及电力电子技术的进步,推动了新原理、新结构永磁同步电机的开发,有力地促进了电机产品技术、品种及功能的发展,某些永磁同步电机已形成系列化产品,其容量从小到大,目前已达到兆瓦级,应用范围越来越广;其地位越来越重要,从军工到民用,从特殊到一般迅速扩大,不仅在微特电机中占优势,而且在电力推进系统中也显示出了强大的生命力。
永磁同步电机以其效率高、比功率大、结构简单、节能效果显著等一系列优点在工业生产和日常生活中逐步得到广泛应用。
尤其是近年来高耐热性、高磁性能钕铁硼永磁体的成功开发以及电力电子元件的进一步发展和改进,稀土永磁同步电机的研究开发在国内外又进入了一个新的时期,在理论研究和应用领域都将产生质的飞跃,目前正向超高速、高转矩、大功率、微型化、高功能化方向发展。
二研究目的和意义熟练掌握永磁同步电机的特点和机构，性能，掌握永磁同步电机的电磁计算，会设计永磁同步电机。
三研究内容1 永磁同步电动机转子结构形式[2]（1）外贴式转子结构永磁体贴到转子外表面上，径向充磁；永磁体也可以嵌入转子表面内，贴于转子表面的转子结构制造容易，常用于矩形波同步电动机和恒功率运行的正弦波永磁同步电动机中。
（2）内置式转子结构1)径向式结构；漏磁系数小，永磁体轴向嵌入磁体槽中，通过磁漆桥限制漏磁通，转子机械强度高。
2）切向式结构；每极磁通比径向大，主要因为每极磁通有两相相邻的磁极提供，但是这种转子结构复杂，转轴又需要非磁性材料或在转轴外加隔磁套，所以漏抗大。
内置式永磁同步电动机的设计与分析的开题报告一、选题背景永磁同步电动机（PMSM）是现代电气传动技术中发展最快的一种新型电机之一。
由于该电机具有响应快、效率高、体积小、噪声低等优点，在工业生产、交通运输、家用电器等领域得到了广泛应用。
然而，市场上存在的大部分PMSM仍然是在周转电场中运转，这种机型的缺点是效率的损耗较大。
内置式永磁同步电动机（IPMSM）是一种新型的PMSM，它的磁场由固有的永磁体提供，而不需要使用极对极相对的大型电磁铁。
因此，IPMSM具有轻量化、小体积、高效能、高扭矩密度、高可靠性等优点。
目前，IPMSM已经应用于电动汽车、空调机、洗衣机等消费电器领域。
然而，IPMSM由于结构复杂等原因，设计、分析以及调试难度较大。
二、研究目的和意义本研究的目的是探索IPMSM的设计和分析方法，以提高其在各个领域的应用价值。
具体来说，主要包括以下几个方面：（1）了解IPMSM的基本原理，研究其电磁特性和机械特性。
（2）建立具有较高精度的IPMSM数学模型，考虑多种因素对IPMSM工作特性的影响，如磁场分布、电流、温度等因素。
（3）开发IPMSM设计软件，根据用户需求设计出满足特定功能要求的IPMSM。
（4）通过仿真和实验验证设计的IPMSM的性能指标并进行分析。
（5）为IPMSM的应用提供技术支持和指导，并促进其在市场上的推广。
三、研究内容和进展计划1. IPMSM的基本原理及电磁特性分析在这一部分中，我们将介绍IPMSM的基本原理，分析其电磁特性。
主要内容包括：IPMSM的磁场、转子和定子的结构设计，电枢磁场计算、定子和转子电感计算，电磁分析模型建立，IPMSM的工作原理。
2. IPMSM数学模型建立与优化建立具有精度的IPMSM数学模型，考虑多种因素对IPMSM工作特性的影响，包括磁场分布、电流、温度等因素。
采用有限元法建立IPMSM电磁模型，并进一步应用动态模拟方法进行优化。
3. IPMSM设计软件开发基于不同应用场景的需求，设计基于IPMSM的驱动系统。
开题报告填写要求1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。
2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。
3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。
4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计（论文）说明书》等资料装入文件袋中。
毕业设计（论文）开题报告1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。
1. 永磁同步发电机简介1.1永磁同步发电机概述永磁同步发电机的工作原理与电励磁同步发电机相同，但它以永磁体提供的磁通替代了后者的电励磁绕组励磁，使电机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了发电机运行的可靠性；又因无需励磁电流，省去了励磁损耗，提高了发电机的效率和功率密度。
因此永磁同步电机具有结构简单、运行可靠、损耗小，效率和功率因数高等一系列优点，因而它是近年来应用非常广泛，几乎遍及航空航天、国防、工农业生产和日常生活的各个领域。
永磁电机由于转子磁场由永磁体产生，制成后难以调节磁场来控制其输出电压和功率因数，同时永磁材料加工工艺的分散性，永磁材料的（特便是铁氧体永磁和钕铁硼永磁）的温度系数大，导致电机的输出电压分散，偏离额定电压；采用稀土永磁后，目前价格昂贵。
随着电力电子器件的性能价格比不断提高，目前正逐步采用可控整流器和变频器来调节电压，上述缺点可以得到弥补。
1.2 永磁材料国内外发展及现状永磁电机的发展是与永磁材料的发展密切相关的。
我国是世界上最早发现永磁材料的磁特性并把它应用于生产实践的国家。
19世纪20年代出现的世界上第一台电机就是由永磁体产生的励磁磁场的永磁电机。
但当时所用的永磁材料是天然铁矿石（Fe3O4）,磁能密度很低，用它制成的电机体积庞大，不久被电励磁电机所取代。
20世纪30年代出现的铝镍钴永磁（最大磁能积可达85KJ∕m3）和50年代出现的铁氧体永磁材料（最大磁能积现可达40 KJ∕m3），磁性能有了很大的提高，各种微型和小型电机又纷纷使用永磁体励磁。
这段时期在永磁电机设计理论、计算方法、充磁和和制造技术等方面也都取得了突破性发展，形成了以永磁体工作图图解法为代表的毕业设计（论文）开题报告２．开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施开题报告一、目的与意义通过对永磁同步发电机的电磁设计和磁场有限元分析的研究，进一步掌握永磁材料的特性及应用和同步发电机的原理、结构、特性、应用。
由于相比于传统电励磁电机，永磁电机具有诸多优点，如永磁同步发电机的气隙磁场是由永磁体提供的，无需励磁电流和励磁损耗。
同步转速运行时，转子不产生铜耗和铁耗, 效率和功率因数高于电励磁同步发电机3% - 10% 。
随着永磁材料的性能不断的提高，永磁材料将在各种电机中也运用的越来越广泛，能更好的满足各种环境要求。
我国稀土资源丰富，稀土不稀，稀土矿的储藏量为世界其他各国总和的四倍左右，号称“稀土王国”。
稀土矿石和稀土永磁的产量都居世界前列。
稀土永磁材料和稀土永磁电机的科研水平都达到了国际先进水平。
因此，充分发挥我国稀土资源丰富的优势，大力研究和推广应用以稀土永磁电机为代表的各种永磁电机，对实现我国社会主义现代化具有重要的理论意义和实用价值。
采用有限元分析法及结核计算机软件分析技术能通过软件来建立电机的动态模型得到电机模拟运行时的各项磁场参数，更好的了解和解决永磁电机实际运行中的各种问题。
二、永磁电机的发展现状与前景永磁电机的发展与永磁材料的发展息息相关，永磁电机与永磁材料相对应，稀土永磁电机的研究和开发大致可以分为三个阶段。
1）60年代后期和70年代，由于稀土钴接个昂贵，研究开发重点是航空航天用电机和要求高性能而价格不是主要因素的高科技领域。
2）80年代，特别是1983年出现价格相对较低的钕铁硼永磁后，国内外的研究开发重点转到工业和民用电机上。
稀土永磁的优异磁性能，加上电力电子器件和微机控制技术的迅猛发展，不仅是许多传统电励磁电机纷纷用稀土永磁电机来取代，而且可以实现传统的电励磁电机所难以达到的高性能。
3）进人90年代以来，随着永磁材料性能的不断提高和完善，特别是钕铁硼永磁的热稳定性和耐腐蚀性的改善以及电力电子元件的进一步发展和改进，加上永磁电机研究和开发经验的逐步成熟，除了大力推广和应用已有研究成果外，稀土永磁电机的应用和开发进入一个新阶段，目前正向大功率化(超高速，高转矩)，高功能化和微型化方向发展。
现将近年来国外文献介绍的各种应用率例及发展趋势如下。
大功率化1.超高速电机我们知道，要想在一定的电机体积下提高电机的额定功率就必须大幅度提高电机的转速。
稀土永磁电机不需要励磁绕组，结构比较简单，磁场部分没有发热源，不需要冷却装置，材料的矫顽力高，气隙长度可以取较大值，从而使大幅度提高转速成为可能。
目前已制成每分钟二三万转的电机，正在研制每分钟几十万转的电机。
与此相应的转子结构有三种类型。
(1)径向气隙电机这方面的典型产品有美国通用电气公司早期研制的150kW 23000r／min的航空用起动／发电机和日本的1000kW 15000r／min的钐钴永磁同步发电机。
超高速电机在旋转时有很大的离心力，为使永磁体和其他材料不致于飞散，需要采取机械加固措施，一般在转子外径处套一非磁性钢的护环。
由于径向气隙电机的磁通方向与离心力方向相同，转子外围的非磁性护环和粘结剂成为实际气隙长度的一部分，从而降低了气隙磁密，或者需要增加稀土永磁用量。
(2)轴向气隙电机这种电机的磁通方向与径向的离心力正交，转子外围的护环和粘结剂并不影响轴向的磁路，因而不降低气隙磁通。
但是这种结构的轴向磁拉力大，转子惯量也大，采取无铁心转子等措施可以解决上述问题。
另外为增加额定功率，可以将转子圆盘在轴向分成几段。
目前正在研制几百千瓦的电机。
(3)外转子电机这种结构的永磁体粘结在外转子的内周表面，可以防止永磁伴的飞散，因而不会增大气隙长度也就不会降低气隙磁密。
但在轭的根部附近应力集中，需要加厚。
2.高转矩电动机永磁电机与过去使用的直流电动机相比，体积可减小60％左右，损牦可降低20％左右，而且不要电刷和换向器，维护方便。
转子内周的空间可装入变频器电路，使结构紧凑，空间利用充分。
高功能化在高温、高真空度或空间狭小等特殊使用场合，难以使用传统电机，而稀土永磁电机可以耐高温(指钐钻永磁)，且体积小，正好能满足这些特殊要求。
1．高温电动机和高真空电动机宇航设备、宇宙空间的机械手，原子能设备的检查机器人和半导体制造装置等特殊环境下工作的电动机，需要使用高温电动机和高真空电动机。
已开发的有150W 3000r/min，工作在200 ～300℃高温和133.3X10-6Pa真空度环境下的三相4极永磁电动机，直径105mm，长145mm。
采用高温特性好的钐钴Sm2Co17永磁体以及以金属和陶瓷系的无机材料为主的结构材料。
2. 电动汽车用电动机为解决大气污染问题，国内外都十分重视开发实用的电动汽车。
对于电动汽车用电动机，既要求体积小、重量轻、效率高，又要求在高温和严酷条件下的运行可靠性。
目前发展趋势之一是在车轮轮箍中装入外转子稀土永磁电动机，以直接驱动电动汽车或电车。
3. 内装逆变器电动机无刷直流电动机的应用越来越广泛，目前的趋势是将逆变器装入电动机内，使之成为一体，做到系统整体小型化。
由于稀土永磁电机可以做到体积小，转子内部又没有热源，温升值不大，有可能装入逆变器，法国Alsthom开发的100kW无刷直流电动机，在线圈端侧装入逆变器，总重量只有28kg。
微型化由于钕铁硼永磁的最大磁能积很高，特别是能制成超簿型的永磁体，从而使过去难以做到的超微型和低惯量电动机得以实现。
目前已开发出直径几毫米以下的超小型电动机用作医疗用微型机器，眼球手术用机器人手臂或管道检查用机器人等场合的驱动源。
图7为日本东芝公司开发的起动转矩2X10-5Nm 100000r／min的微型永磁电动机的结构示意图，外径为3mm，长为5mm, 径向气隙，在兼作定子磁轭的电动机外壳的内部安装了三个薄型绕组，在其内部有由轴承支撑的稀土永磁装转子。
进一步改造成轴向气隙的永磁电动机，已制成外径0.8mm。
长1.2mm的世界上最小的永磁电动机。
在设计制造和应用永磁电机时，需对以下几个问题着重进行研究分析：1、磁路结构和设计计算为了充分的发挥各种永磁材料的磁性性能，特别是稀土永磁的优异磁性能，用最少的永磁材料和加工费用制造出高性能的永磁电机，就不能简单套用传统永磁电机或电励磁电机的结构和设计计算方法。
必须建立新的设计概念，重新分析和改进磁路结构和控制系统；必须应用现代设计方法，研究新的分析计算方法，以提高设计计算的精准度；必须研究采用先进的测试方法和制造工艺。
2、控制问题永磁电机制成后不需外界能量即可维持其磁场，但也造成从外部调节，控制其磁场极为困难。
永磁发电机难以从外部调节其输出电压和功率因素。
永磁直流电动机不能再用改变励磁的办法来调节其转速。
这些使永磁电机的应用范围收到了限制。
但是，随着MOSFET、IGBT等电力电子器件和控制技术的迅猛发展，大多数永磁电机在应用中，可以不必进行磁场控制而只进行电枢控制。
设计时需要把稀土永磁材料、电力电子器件和微机控制三项新技术结合起来，使永磁电机在崭新的工况下运行。
3、不可逆退磁问题如果设计或使用不当，永磁电机在过高（钕铁硼永磁）或过低（铁氧体永磁）温度时，在冲击电流产生的电枢反应作用下，或在剧烈的机械震动时有可能产生不可逆退磁，或叫失磁，使电机性能降低，甚至无法使用。
因而，既要研究开发适用于电机制造厂使用的检查永磁材料热稳定性的方法和装置，又要分析各种不同的结构形式的抗去磁能力，以便在设计和制造时，采用相应措施保证永磁电机不失磁。
4、成本问题铁氧体永磁电机，特别是微型永磁直流电动机，由于结构工艺简单、质量减轻，总成本一般比电励磁电机低，因而得到了极为广泛的应用。
由于稀土永磁目前价格还比较昂贵，稀土永磁电机的成本一般比电励磁电机高，这需要用它的高性能和运行费用的节省来补偿。
在某些场合，例如计算机磁盘驱动器的音圈电动机，采用钕铁硼永磁后性能提高，体积质量显著减小，总成本反而降低。
