永磁直線電機由于其具有高推力密度、高速度和高加速度等優(yōu)點,被廣泛的應用于高精度數(shù)控設備、半導體加工及高速物流等商業(yè)場合。分數(shù)槽永磁電機具有更高效率、更小損耗以及更低成本,因此分數(shù)槽永磁直線電機的應用場合不斷擴大。但是其固有的磁阻力增大了電機的推力波動,使得永磁直線電機的發(fā)展受到了限制。本文針對分數(shù)槽繞組永磁電機的特點,分析了分數(shù)槽永磁電機的設計特點與極槽配合的約束條件,介紹了一種計算分數(shù)槽電機繞組系數(shù)的方法。詳細介紹了永磁直線電機電磁設計的過程,并給出了本文具體電機的設計方案。為了對分數(shù)槽永磁直線電機的性能進一步的研究,設計了四種不同極槽配合的永磁直線電機,并對不同極槽配合和極弧系數(shù)對電機產生的影響進行了分析。重點研究不同繞組類型對永磁直線電機產生的影響,并得出間隔繞組結構較全齒繞組結構電機具有更好的推力性能以及容錯能力,但是空載反電勢諧波含量較大。為提高間隔繞組電機的推力性能,將不等齒結構應用于永磁直線電機。推導出了永磁直線電機的齒槽力以及電磁推力的解析式,并以12極18槽和13極18槽間隔繞組永磁直線電機為例進行建模與仿真分析,結果顯示不等齒寬間隔繞組結構可以降低電機的齒部磁密,有... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

直線電機類型

沈陽工業(yè)大學碩士學位論文16a空載時外磁路等效圖b負載時外磁路等效圖圖2.5外磁路等效圖Fig.2.5Equivalentdiagramofexternalmagneticcircuit在電路中表示負載運行，即在主磁路中加個電樞磁動勢Fa，因此負載下電機的等效電路圖可表示為：圖2.6永磁直線電機等效磁路圖Fig.2.6Equivalentmagneticcircuitdiagramofpermanentmagnetlinearmotor（2）空載工作點的計算：求解永磁體空載工作點的流程圖如下：開始輸入迭代誤差ε和空載漏磁系數(shù)σ0假設空載工作點b′m0空載主磁通φδ0=b′m0BrAm/σ0主磁導Λδ=φδ0/ΣF及其標幺值λδ外磁路總磁導標幺值λt=σ0λδ永磁體工作點bm0=λt/(λt+1)Abs(bm0-bm0)/bm0ε？結束Yesbm0=（bm0+bm0）/2No圖2.7永磁體空載工作點的流程圖Fig.2.7Flowchartofnoloadworkingpointofpermanentmagnet

?3.1極槽配合對電機性能的影響3.1.1不同極槽配合電機齒槽力的分析選擇極槽配合是設計電機的初始步驟，對于分數(shù)槽永磁電機來說，每個一齒和每一塊永磁體一般會處于不同的相對位置，因此每個齒與永磁體相互作用，就會產生不同相位的推力波動。所以合理對極槽配合進行選取，能夠削弱電機的齒槽力，提高電機的推力性能[46-47]。文獻[33]對永磁直線電機的齒槽力進行解析分析，并推導出當極槽數(shù)值互質的情況下電機的齒槽力最校本文對10極12槽、11極12槽、12極18槽以及13極18槽全齒繞組永磁直線電機進行分析。電機分析模型如圖3.1所示：a10極12槽b11極12槽c12極18槽d13極18槽圖3.1電機分析模型圖Fig.3.1Motoranalysismodeldiagrams不同極槽配合下的永磁直線電機的齒槽力如圖3.2所示，從仿真結果可以看出，分數(shù)槽永磁直線電機的齒槽力都可以控制在很小的范圍之內，并且呈現(xiàn)周期性的變化。從結果可以分析出，在極弧系數(shù)以及槽形尺寸相同的條件下，當電機槽數(shù)相同時，極槽數(shù)互質的極槽配合，齒槽力要小很多。13極18槽電機齒槽力是12極18槽電機的56%，11極12槽電機的齒槽力是10極12槽電機的82%，并且綜合四種極槽配合電機來看，沈陽工業(yè)大學碩士學位論文

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