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在自起动永磁同步电机研制过程中,如何建立计及多种非线性及复杂结构影响的退磁磁场计算模型从而揭示退磁机理,探求不同因素与退磁磁场之间的关系并提出抗退磁措施,是现阶段需要解决的关键难题。本文利用理论分析、数值计算以及实验研究,对自起动永磁同步电机的退磁机理及抗退磁措施进行了系统研究,主要工作如下:1.建立了能够综合及分别考虑永磁体作用、鼠笼异步电机效应及变频永磁发电机效应磁场的退磁磁场计算模型,系统研究了起动条件对起动过程中退磁磁场的影响,揭示了不同负载条件下起动过程出现最强退磁磁场的转速与负载大小之间的关系:重载起动在接近同步速时出现最强退磁磁场,而轻载起动过程中的最强退磁磁场可能出现在转速低于1/2同步速时刻。2.通过对永磁体内部各个局部区域不可逆退磁磁场的时步有限元分析,得到永磁电机断相、失步、重合闸以及短路等非正常运行工况对永磁体退磁的影响,揭示了电动机机械负荷及定子电流大小、重合闸时刻等运行控制参数与永磁体退磁程度之间的关系。3.针对磁路法计算最大去磁工作点不能计及局部退磁的问题,建立了求解最大去磁工作点的准稳态有限元计算模型,通过实例计算,获得了最严重去磁情况下永磁体内最低磁密所在位置,进而进行退磁风险校核。4.提出了一种有利于提高自起动永磁同步电机抗退磁能力的复合材料转子鼠笼新结构,并利用正交试验、遗传算法等优化算法对复合材料导条结构尺寸和材料特性进行优化,显著提高了自起动永磁同步电机的抗退磁能力。同时,分析了转子端环阻抗、永磁体参数以及环境温度对电机抗退磁能力的影响。5.提出了永磁电机静态退磁磁场和动态退磁磁场的实验测量方法,研制了相关测试系统,设计了用于试验研究的特殊结构永磁电动机,进行了大量的实验研究。永磁体表面磁场的静态测量及起动过程动态测量结果与有限元-时步有限元计算结果相符,验证了计算模型的准确性及抗退磁措施的有效性。