本文選題：開關(guān)磁鏈直線電機(jī)　切入點：無軛部　出處：《浙江大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著直驅(qū)技術(shù)的快速發(fā)展,直線電機(jī)已經(jīng)被普遍應(yīng)用于交通軌道以及工業(yè)控制等領(lǐng)域中。相較于旋轉(zhuǎn)電機(jī),直線電機(jī)無需中間傳動部件,使得整個系統(tǒng)效率得到了很大的提升。開關(guān)磁鏈永磁直線電機(jī)(Flux Switching Permanent Magnet Linear Motor,FSPMLM)由于其較高的推力密度、簡單的次級結(jié)構(gòu)等優(yōu)點,更加適合應(yīng)用于高速精密的工業(yè)生產(chǎn)中。單邊型FSPMLM存在法向力較大、永磁體用量較多、磁場不可調(diào)等缺點。為了解決以上問題,本文提出了無軛部多齒開關(guān)磁鏈雙邊直線電機(jī)(Multi-Tooth Flux Switching Double-sided Linear Motor,MTFSDSLM),包括純永磁勵磁和混合勵磁兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。MTFSDSLM中間初級為多齒結(jié)構(gòu),保證同樣推力密度情況下節(jié)省了永磁體用量,削弱了端部效應(yīng)引起的定位力,且法向力幾乎為零。當(dāng)采用混合勵磁式結(jié)構(gòu)時還使得電機(jī)磁場能夠靈活調(diào)節(jié),提升運行范圍。本文以無軛部MTFSDSLM結(jié)構(gòu)為研究對象,首先介紹說明了 MTFSLM的運行原理和數(shù)學(xué)模型。其次,基于有限元方法(Finite Element Method,FEM),對比了永磁式無軛部MTFSDSLM和普通.MTFSDSLM的電磁性能,表明了無軛部式MTFSDSLM的優(yōu)勢,并通過解析模型的計算給出了其最優(yōu)極槽配合規(guī)律。隨后,在永磁式無軛部MTFSDSLM結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出了 一種可行的混合勵磁式結(jié)構(gòu),深入分析了該結(jié)構(gòu)的磁場調(diào)節(jié)性能并對該結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了逐一優(yōu)化設(shè)計;分析總結(jié)了純永磁結(jié)構(gòu)與混合勵磁結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)勢及應(yīng)用場合。最后,介紹了純永磁式無軛部MTFSDSLM的樣機(jī)情況,分析了樣機(jī)制造中可能出現(xiàn)的誤差以及對電機(jī)性能的影響,并由樣機(jī)測試結(jié)果驗證了仿真分析的正確性。
[Abstract]:With the rapid development of direct drive technology, linear motor has been widely used in traffic track and industrial control.Compared with rotating motor, linear motor does not need intermediate transmission parts, so the efficiency of the whole system is greatly improved.The switched flux permanent magnet linear motor Flux Switching Permanent Magnet Linear Motor FSPMLM is more suitable for high speed and precision industrial production due to its high thrust density and simple secondary structure.The single side FSPMLM has the disadvantages of large normal force, high permanent magnet consumption and unadjustable magnetic field.In order to solve the above problems, this paper presents a multi-Tooth Flux Switching Double-sided Linear motor MTFSDSLM with no yoke, which consists of two topologies, pure permanent magnet excitation and mixed excitation. The middle part of MTFSDSLM is multi-tooth structure.When the same thrust density is ensured, the permanent magnet consumption is saved, the locating force caused by the end effect is weakened, and the normal force is almost zero.When the hybrid excitation structure is adopted, the magnetic field of the motor can be adjusted flexibly and the operation range can be increased.In this paper, the yoke-free MTFSDSLM structure is taken as the research object. Firstly, the operation principle and mathematical model of MTFSLM are introduced.Secondly, based on finite Element method, the electromagnetic properties of permanent magnet yoke free MTFSDSLM and ordinary. MTF SDSLM are compared. The advantages of yoke free MTFSDSLM are shown, and the optimal pole-slot matching law is given through the calculation of analytical model.Then, based on the permanent magnet yoke free MTFSDSLM structure, a feasible hybrid excitation structure is proposed, and the magnetic field regulation performance of the structure is deeply analyzed, and the key parameters of the structure are optimized one by one.The advantages and applications of pure permanent magnet structure and hybrid excitation structure are analyzed and summarized.Finally, the prototype of pure permanent magnet yoke free MTFSDSLM is introduced, the possible errors in prototype manufacturing and the influence on motor performance are analyzed, and the correctness of the simulation analysis is verified by the test results of the prototype.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM359.4

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本文編號：1712422