【摘要】：一體化電力作動器(Integrated Electrical Actuator,簡稱IEA)取代傳統(tǒng)液壓作動器是航空航天及兵器領(lǐng)域功率電傳(Power-By-Wire,簡稱PBW)的重要特征之一,永磁同步電機以其結(jié)構(gòu)簡單、效率高、重量輕、體積小等優(yōu)點,已經(jīng)成為IEA系統(tǒng)的關(guān)鍵執(zhí)行元件。但傳統(tǒng)永磁同步電機又是IEA系統(tǒng)中故障高發(fā)環(huán)節(jié),當其發(fā)生故障時,系統(tǒng)將不能正常運行。因此,本文圍繞高性能、高可靠性且具有容錯功能的多余度永磁同步電機本體設(shè)計展開研究。論文通過對現(xiàn)有余度電機本體進行分析和研究,為克服其轉(zhuǎn)矩脈動大、余度間熱隔離差以及余度間電磁耦合強等缺點,設(shè)計了一種新型結(jié)構(gòu)的雙余度盤式無鐵芯永磁同步電機。此電機具有以下優(yōu)點:(1)電機定子無鐵芯和齒槽,不會產(chǎn)生由鐵芯和齒槽引起的轉(zhuǎn)矩脈動,不存在鐵耗,能夠有效提高電機效率;(2)兩個余度實現(xiàn)了完全的物理隔離,保證了兩個余度間良好的熱隔離,降低了兩個余度間的電磁耦合。論文以盤式永磁電機的工作原理為基礎(chǔ),詳細分析了盤式永磁同步電機的電磁關(guān)系。以一臺2*100W雙余度盤式無鐵芯永磁同步電機為例,設(shè)計了該電機的磁路、主要尺寸、繞組方式、線圈匝數(shù)等主要電機參數(shù)。同時,用有限元分析軟件Maxwell分析了不同形狀永磁體和不同極弧系數(shù)下的氣隙磁場分布曲線,在保證氣隙磁場具有良好正弦度的情況下,確定出了永磁體最合理的形狀和對應(yīng)的極弧系數(shù)。根據(jù)優(yōu)化后的電機參數(shù),對雙余度盤式無鐵芯永磁同步電機的靜態(tài)磁場、反電動勢、損耗等進行了仿真分析。仿真結(jié)果表明,所設(shè)計的雙余度盤式無鐵芯永磁同步電機滿足設(shè)計要求。最后,研制出了雙余度盤式無鐵芯永磁同步電機實驗樣機,對電機進行了空載實驗和負載實驗。實驗結(jié)果表明,本文設(shè)計的雙余度盤式無鐵芯永磁同步電機滿足設(shè)計要求,達到了預(yù)期目的,進一步驗證了設(shè)計的合理性和可行性。
【圖文】：

圖 1.1 六相容錯電機結(jié)構(gòu)利亞 Adelaide 大學提出了一種雙余度永磁同步共軸連接，每個電機采用獨立的電源和控制器，，也可同時驅(qū)動負載，當其中任意一臺電機出現(xiàn)機繼續(xù)帶動負載工作，，不至于在關(guān)鍵時刻使整個

圖1.2雙余度容錯電機結(jié)構(gòu)1
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM341

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本文編號：2578535