本文關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)杯紡紗用高速永磁無刷直流電機(jī)設(shè)計與研究

  更多相關(guān)文章： 電機(jī)設(shè)計 外轉(zhuǎn)子 無齒槽 高速電機(jī) 混沌 狀態(tài)反饋控制

【摘要】：隨著轉(zhuǎn)杯紡紗技術(shù)的發(fā)展,一種新型轉(zhuǎn)杯驅(qū)動系統(tǒng)被提出來,該驅(qū)動系統(tǒng)具有低能耗,低摩擦損耗和噪聲以及高集成度等優(yōu)點(diǎn),在該系統(tǒng)中,核心部分是驅(qū)動電機(jī),本文設(shè)計了一種可用于該新型轉(zhuǎn)杯驅(qū)動系統(tǒng)的外轉(zhuǎn)子無槽高速永磁無刷直流電機(jī),并在此基礎(chǔ)上對該電機(jī)展開相關(guān)研究。首先,本文根據(jù)電機(jī)工作環(huán)境和參數(shù)要求,確定電機(jī)總體設(shè)計方案,對電機(jī)本體結(jié)構(gòu)和電磁性能進(jìn)行設(shè)計。在設(shè)計過程中,研究了主要尺寸、電磁負(fù)荷的選擇、氣隙長度、磁極形式、定子和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計、導(dǎo)線選擇等關(guān)鍵問題。又從電磁負(fù)荷配比對電機(jī)損耗和溫升影響的角度,對電磁設(shè)計方案進(jìn)行了優(yōu)化,最終給出了電機(jī)設(shè)計方案。再次,本文利用有限元分析法對電機(jī)設(shè)計方案進(jìn)行了電磁分析,介紹了仿真軟件Ansys Maxwell2D的解析基礎(chǔ),利用該軟件對電機(jī)進(jìn)行建模,在此模型基礎(chǔ)上對電機(jī)空載、負(fù)載、靜態(tài)、瞬態(tài)等工況進(jìn)行了仿真,得出有關(guān)電機(jī)性能參數(shù)的結(jié)果,驗證了設(shè)計方案的可行性。通過能量法,推導(dǎo)出直線部分導(dǎo)體電感的解析表達(dá)式,用Matlab對該結(jié)果進(jìn)行諧波分析,并研究電樞繞組電感值與電機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸之間的關(guān)系。通過Miller經(jīng)驗公式對繞組端部漏感進(jìn)行解析計算,并將結(jié)果與有限元分析結(jié)果對比,驗證解析方法的適應(yīng)性。最后,對外轉(zhuǎn)子無槽高速永磁無刷直流電機(jī)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模和混沌模型的轉(zhuǎn)換,以此模型為基礎(chǔ),對該電機(jī)進(jìn)行了混沌特性分析,利用Matlab仿真發(fā)現(xiàn)混沌現(xiàn)象的存在,然后設(shè)計了狀態(tài)反饋控制器,對混沌狀態(tài)進(jìn)行控制,使電機(jī)的運(yùn)行性能更加平穩(wěn)。
【關(guān)鍵詞】：電機(jī)設(shè)計 外轉(zhuǎn)子 無齒槽 高速電機(jī) 混沌 狀態(tài)反饋控制
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM33
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 緒論13-24
• 1.1 課題背景及研究目的和意義13-17
• 1.2 高速外轉(zhuǎn)子無槽永磁電機(jī)設(shè)計和研究關(guān)鍵問題及研究現(xiàn)狀17-22
• 1.2.1 高速外轉(zhuǎn)子無槽永磁電機(jī)設(shè)計和研究的關(guān)鍵問題17-19
• 1.2.2 高速外轉(zhuǎn)子無槽永磁電機(jī)設(shè)計和研究現(xiàn)狀19-22
• 1.3 論文主要工作內(nèi)容22-24
• 第二章 外轉(zhuǎn)子無槽高速電機(jī)的設(shè)計方法研究24-38
• 2.0 引言24
• 2.1 外轉(zhuǎn)子無槽高速電機(jī)的設(shè)計要求24
• 2.2 電機(jī)設(shè)計總體方案的確定24-26
• 2.3 外轉(zhuǎn)子無槽高速電機(jī)本體設(shè)計26-34
• 2.3.1 主要尺寸的確定26-27
• 2.3.2 電磁負(fù)荷的確定27-28
• 2.3.3 氣隙長度的確定28
• 2.3.4 磁極型式和極對數(shù)的選取28-29
• 2.3.5 永磁體材料及其厚度的確定29-30
• 2.3.6 永磁體充磁方式的選擇30-32
• 2.3.7 定子結(jié)構(gòu)的設(shè)計和定子鐵芯材料的選取32-33
• 2.3.8 導(dǎo)線的選擇33
• 2.3.9 轉(zhuǎn)子部分的設(shè)計33-34
• 2.4 電磁負(fù)荷比的優(yōu)化34-37
• 2.4.1 電磁負(fù)荷配比對電機(jī)損耗的影響34-35
• 2.4.2 電磁負(fù)荷配比對電機(jī)溫度的影響35-37
• 2.5 電機(jī)設(shè)計方案的確定37
• 2.6 本章小結(jié)37-38
• 第三章 電機(jī)的電磁分析38-59
• 3.0 引言38
• 3.1 電機(jī)磁場二維基本理論38-41
• 3.1.1 麥克斯韋方程組的建立38-40
• 3.1.2 位函數(shù)及其微分方程的建立40-41
• 3.2 基于Ansys軟件的有限元分析與研究41-49
• 3.2.1 Ansys電磁場分析軟件介紹41-42
• 3.2.2 基于Ansys的外轉(zhuǎn)子無槽高速電機(jī)有限元分析42-44
• 3.2.3 電機(jī)的電磁分析結(jié)果44-49
• 3.3 電機(jī)繞組電感的解析計算及分析49-57
• 3.3.1 能量法計算導(dǎo)體直線部分電感51-56
• 3.3.2 繞組端部漏感的解析計算56-57
• 3.4 樣機(jī)制作57-58
• 3.5 本章小結(jié)58-59
• 第四章 外轉(zhuǎn)子無槽高速電機(jī)的混沌特性分析59-72
• 4.0 引言59
• 4.1 混沌研究的基本理論和方法59-63
• 4.1.1 混沌的基礎(chǔ)概念59-60
• 4.1.2 混沌的本質(zhì)60-61
• 4.1.3 典型的混沌模型Lorenz模型的介紹及分析61-63
• 4.2 外轉(zhuǎn)子無槽高速電機(jī)系統(tǒng)的混沌特性分析63-68
• 4.2.1 外轉(zhuǎn)子無槽高速電機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立63-64
• 4.2.2 外轉(zhuǎn)子無槽高速電機(jī)坐標(biāo)變換后的數(shù)學(xué)模型64-68
• 4.3 電機(jī)系統(tǒng)混沌運(yùn)行狀態(tài)控制器的設(shè)計68-71
• 4.4 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論與展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-79
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文79-81
• 致謝81

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 韋忠朝;高信邁;孫劍波;羅高成;;基于Ansoft外轉(zhuǎn)子無刷直流電機(jī)設(shè)計[J];湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2012年01期

2 王海軍;李畸勇;;機(jī)床無刷直流電機(jī)的混沌狀態(tài)控制仿真研究[J];制造業(yè)自動化;2011年05期

3 魏靜微;張宏宇;;無槽永磁無刷電動機(jī)設(shè)計研究[J];微電機(jī);2010年02期

4 張興華;王德明;;無刷直流電機(jī)混沌系統(tǒng)狀態(tài)反饋控制仿真研究[J];微電機(jī);2009年11期

5 黃允凱;余莉;胡虔生;;高速永磁電動機(jī)設(shè)計的關(guān)鍵問題[J];微電機(jī)(伺服技術(shù));2006年08期

6 王曉遠(yuǎn);馮華;李娟;;無齒槽無刷直流電動機(jī)氣隙磁密有限元分析[J];微電機(jī)(伺服技術(shù));2006年07期

7 王繼強(qiáng),王鳳翔,鮑文博,關(guān)恩錄;高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)計與強(qiáng)度分析[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2005年15期

8 王宗培,謝占明,韓光鮮,程樹康;無槽無刷直流電動機(jī)[J];微電機(jī)(伺服技術(shù));2002年04期

9 張波,李忠,毛宗源,龐敏熙;Poincare映射的數(shù)值算法及其在永磁同步電機(jī)混沌分析中的應(yīng)用[J];控制理論與應(yīng)用;2001年05期

10 張波,李忠,毛宗源,龐敏熙;一類永磁同步電動機(jī)混沌模型與霍夫分叉[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2001年09期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 葛曉慧;混沌理論在電機(jī)及其系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2007年

2 張存山;永磁無刷牽引電機(jī)電磁性能研究[D];北京交通大學(xué);2006年

3 安躍軍;深海機(jī)器人推進(jìn)電機(jī)混沌現(xiàn)象研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2005年

4 李忠;永磁同步電動機(jī)混沌模型及其混沌現(xiàn)象分析與控制[D];華南理工大學(xué);2000年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 李杏;飛輪儲能用外轉(zhuǎn)子高速永磁同步電機(jī)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

2 王保俊;高速飛輪儲能系統(tǒng)永磁電機(jī)的設(shè)計及分析[D];浙江大學(xué);2013年

3 熊冬情;基于Ansoft的爪極發(fā)電機(jī)參數(shù)計算及優(yōu)化[D];西南交通大學(xué);2012年

4 孫芝茵;高速永磁同步電機(jī)損耗及熱特性的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

5 張曉翠;無齒槽高速永磁無刷直流電機(jī)參數(shù)計算與結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究[D];山東大學(xué);2011年

6 肖江成;超高速永磁無刷直流電機(jī)的設(shè)計與分析[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

7 賀莉;基于Matlab的永磁直線同步電機(jī)混沌系統(tǒng)研究[D];鄭州大學(xué);2010年

8 曹繼偉;基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深海機(jī)器人電機(jī)系統(tǒng)混沌現(xiàn)象研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2008年

9 王詩斌;混沌理論及混沌振蕩器的研究[D];湖南大學(xué);2004年

，

本文編號：531240