【摘要】：圓筒型永磁直線電機(jī)作為特種電機(jī),由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,系統(tǒng)效率高,并且不需要中間的傳動(dòng)裝置就可以完成直線的機(jī)械運(yùn)動(dòng),受到越來(lái)越多的關(guān)注,并且在實(shí)際生活和工廠生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但是國(guó)內(nèi)外關(guān)于圓筒型永磁直線電機(jī)的溫度場(chǎng)的研究,卻是不多見的。針對(duì)現(xiàn)有樣機(jī)運(yùn)行時(shí)溫度過高,無(wú)法長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的問題,本文以此樣機(jī)作為研究對(duì)象,對(duì)其溫度場(chǎng)進(jìn)行分析并對(duì)電機(jī)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),主要包括以下幾方面內(nèi)容:首先,根據(jù)電機(jī)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及傳熱學(xué)的基本理論,建立了該電機(jī)溫度場(chǎng)的有限元計(jì)算模型并確定了電機(jī)的邊界條件,確定了電機(jī)各個(gè)材料的導(dǎo)熱系數(shù)和電機(jī)各表面的對(duì)流換熱系數(shù),并且計(jì)算確定了電機(jī)的損耗分布。其次,根據(jù)以往的電機(jī)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),該樣機(jī)短時(shí)運(yùn)行時(shí),電機(jī)的發(fā)熱就很嚴(yán)重,無(wú)法長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)此問題,對(duì)現(xiàn)有電機(jī)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)的溫度場(chǎng)分析,計(jì)算并確定電機(jī)各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的溫度以及電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的時(shí)間。然后,針對(duì)電機(jī)運(yùn)行時(shí)溫度過高的問題,根據(jù)該類型電機(jī)的特點(diǎn),對(duì)現(xiàn)有電機(jī)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。提出減小電機(jī)的電密,增加電機(jī)的氣隙磁密的電磁方案和增加散熱翅的結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案,使電機(jī)溫度場(chǎng)分布合理。最后,對(duì)改進(jìn)設(shè)計(jì)的電機(jī)進(jìn)行電磁場(chǎng)以及溫度場(chǎng)的分析,使得改進(jìn)設(shè)計(jì)的電機(jī)不僅在推力性能方面優(yōu)于現(xiàn)有的樣機(jī),而且電機(jī)的溫度分布問題也得以解決,能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行。
【圖文】：

圖 1.1 旋轉(zhuǎn)電機(jī)溫度場(chǎng)Fig.1.1 Rotating motor temperature field本課題的研究來(lái)源于實(shí)驗(yàn)室自主研究設(shè)計(jì)的圓筒型永磁直線電機(jī)[2]，針對(duì)實(shí)驗(yàn)室的一臺(tái)應(yīng)用于翼閘機(jī)的高推力密度圓筒型永磁直線電機(jī)進(jìn)行溫度場(chǎng)研究[3]，如圖示的就是本實(shí)驗(yàn)室自主設(shè)計(jì)的圓筒型永磁直線電機(jī)。現(xiàn)有的圓筒型永磁直線電機(jī)力密度很大，損耗密度也很高，并且電機(jī)體積很小，是自然冷卻，沒有冷卻系統(tǒng)以電機(jī)各部件溫升很高，電機(jī)溫度場(chǎng)的合理分布是此類型電機(jī)重要研究?jī)?nèi)容之一

圖 1.1 旋轉(zhuǎn)電機(jī)溫度場(chǎng)Fig.1.1 Rotating motor temperature field來(lái)源于實(shí)驗(yàn)室自主研究設(shè)計(jì)的圓筒型永磁直線電閘機(jī)的高推力密度圓筒型永磁直線電機(jī)進(jìn)行溫度室自主設(shè)計(jì)的圓筒型永磁直線電機(jī)。現(xiàn)有的圓筒耗密度也很高，并且電機(jī)體積很小，是自然冷卻升很高，電機(jī)溫度場(chǎng)的合理分布是此類型電機(jī)重
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM359.4

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本文編號(hào)：2684910