弧線電機是一種可以驅(qū)動負載在有限角度內(nèi)沿圓弧線做往復運動的特種電機,它兼有直線電機和旋轉(zhuǎn)電機的特點。這種電機結(jié)構簡單,可靠性高,響應速度快,是一種新型的動力裝置。軸向磁通電機不同于傳統(tǒng)的徑向磁通電機,其最顯著的優(yōu)點是軸向尺寸小、損耗小、效率高,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩慣量小,適合應用在低速大轉(zhuǎn)矩的運行場合。本文針對應用在翼閘門機的驅(qū)動系統(tǒng),開發(fā)研究一種新型軸向磁通弧線電機,采用分段式二維有限元法對電機的運行原理、結(jié)構尺寸、工作性能進行分析。主要針對新型軸向磁通弧線電機結(jié)構設計和漏磁分析展開工作,主要包括以下幾個方面:首先,詳細介紹了新型軸向磁通弧線電機的結(jié)構特點及其工作原理,運用Ansoft有限元分析軟件,建立三維有限元模型和分段式等效二維有限元模型,對電機電磁場和性能進行對比分析。分析該電機各種漏磁形式,推導出各部分漏磁通對應的漏磁導解析式,建立該電機等效磁路模型,利用有限元法和等效磁路法分別計算了該電機的空載漏磁系數(shù)。其次,分析了影響新型軸向磁通弧線電機工作性能的磁阻力,分別推導了弧線電機齒槽力和端部力的解析表達式,重點研究了永磁體厚度、槽口寬度、極弧系數(shù)對齒槽力的影響,以及端部導磁塊形狀尺寸對端... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

翼閘門機Fig.1.1Automaticwinggate傳統(tǒng)的翼閘門動力驅(qū)動系統(tǒng)過于復雜，為了簡化系統(tǒng)，本文所設計的新型軸向磁

5第2章新型軸向磁通弧線電機的理論基礎2.1新型軸向磁通弧線電機的基本結(jié)構和工作原理從結(jié)構看，弧線電機是直線電機的特例。直線電機可由傳統(tǒng)的徑向旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)化得到，剔除中間機械傳動系統(tǒng)，實現(xiàn)直接驅(qū)動負載做直線運動[4]。將旋轉(zhuǎn)電機沿徑向剖開，并沿周向拉伸成直線，再將其按照一定弧度彎曲成為弧線電機，如圖2.1所示，因為其與直線電機有相同的結(jié)構特點，所以將新型軸向磁通弧線電機列入直線電機的范疇[16]。圖2.1弧線電機結(jié)構示意圖Fig.2.1Structurechartofarcmotor本文所設計的新型軸向磁通弧線電機應用在翼閘門機驅(qū)動系統(tǒng)中，由于對電機有較高的安裝尺寸要求，所以采用軸向磁通結(jié)構，其結(jié)構如圖2.2所示。這種結(jié)構軸向尺寸較小，節(jié)省安裝空間，轉(zhuǎn)矩密度較高，具有優(yōu)越的動態(tài)性能，適于工作在低速運行的環(huán)境中[17]。圖2.2新型軸向磁通弧線電機結(jié)構圖Fig.2.2StructurechartofnewaxialfluxarcPMSM在新型軸向磁通弧線電機初級繞組中，施加正序?qū)ΨQ電流，與永磁體勵磁磁場共同作用，在電機氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁常由于電機的初級鐵心兩端開斷，不能保持三相電樞繞組的對稱性，導致三相繞組之間的互感不相等，因此弧線電機也具有同于直線沈陽工業(yè)大學碩士學位論文

5第2章新型軸向磁通弧線電機的理論基礎2.1新型軸向磁通弧線電機的基本結(jié)構和工作原理從結(jié)構看，弧線電機是直線電機的特例。直線電機可由傳統(tǒng)的徑向旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)化得到，剔除中間機械傳動系統(tǒng)，實現(xiàn)直接驅(qū)動負載做直線運動[4]。將旋轉(zhuǎn)電機沿徑向剖開，并沿周向拉伸成直線，再將其按照一定弧度彎曲成為弧線電機，如圖2.1所示，因為其與直線電機有相同的結(jié)構特點，所以將新型軸向磁通弧線電機列入直線電機的范疇[16]。圖2.1弧線電機結(jié)構示意圖Fig.2.1Structurechartofarcmotor本文所設計的新型軸向磁通弧線電機應用在翼閘門機驅(qū)動系統(tǒng)中，由于對電機有較高的安裝尺寸要求，所以采用軸向磁通結(jié)構，其結(jié)構如圖2.2所示。這種結(jié)構軸向尺寸較小，節(jié)省安裝空間，轉(zhuǎn)矩密度較高，具有優(yōu)越的動態(tài)性能，適于工作在低速運行的環(huán)境中[17]。圖2.2新型軸向磁通弧線電機結(jié)構圖Fig.2.2StructurechartofnewaxialfluxarcPMSM在新型軸向磁通弧線電機初級繞組中，施加正序?qū)ΨQ電流，與永磁體勵磁磁場共同作用，在電機氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁常由于電機的初級鐵心兩端開斷，不能保持三相電樞繞組的對稱性，導致三相繞組之間的互感不相等，因此弧線電機也具有同于直線沈陽工業(yè)大學碩士學位論文


本文編號：3092119