本文關(guān)鍵詞：雙邊初級永磁型游標直線電機設(shè)計及其特性參數(shù)分析

  更多相關(guān)文章： 電梯驅(qū)動 永磁直線電機 初級永磁型 電機設(shè)計 損耗分析 溫度場

【摘要】：隨著我國宏觀經(jīng)濟的穩(wěn)定增長,城鎮(zhèn)化比率不斷提高,不僅促進了商業(yè)地產(chǎn)的發(fā)展,還帶動了城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。為了展示城市形象,節(jié)約用地,通常選擇大規(guī)模建設(shè)超高層建筑,電梯作為現(xiàn)代建筑內(nèi)必不可少的設(shè)備得到了快速發(fā)展。盡管目前市場上電梯品種繁多,但絕大多數(shù)仍采用電力拖動、鋼絲繩曳引式結(jié)構(gòu)。然而,隨著現(xiàn)代建筑物高度的不斷增加,曳引驅(qū)動方式的弊端逐漸暴露出來,作為一種全新的電梯驅(qū)動方式,直線電機驅(qū)動受到了國內(nèi)外學者和行業(yè)界的廣泛關(guān)注。初級永磁型直線電機是一種新型的永磁直線電機,由于價格昂貴的永磁體和電樞繞組均放置在短初級上,而長次級僅由導(dǎo)磁材料構(gòu)成,結(jié)構(gòu)簡單。因此,該類電機不僅具有永磁同步直線電機高功率密度以及高效率的優(yōu)點,而且具有開關(guān)磁阻直線電機次級結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、低成本等優(yōu)勢,可為長距離驅(qū)動系統(tǒng)提供一種高效率、低成本的驅(qū)動方案,具有非常好的應(yīng)用前景�；诖�,本文提出了一種雙邊初級永磁型游標直線(Double-sided Linear Primary Permanent Magnet Vernier,DSLPPMV)電機,該電機基于磁齒輪原理運行,具有低速、大推力特性,非常適合類似于電梯驅(qū)動、軌道交通等長行程工況。本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾點:1.提出了一種適用于電梯驅(qū)動的DSLPPMV電機,對其基本結(jié)構(gòu)及繞組連接進行了描述,并基于等效磁路法以及磁齒輪效應(yīng)分析了該電機的工作原理,揭示了該電機低速、大推力的本質(zhì)。2.基于等效磁路法分析了DSLPPMV電機一些重要參數(shù)的選取原則,如永磁體厚度、次級齒寬、齒高等參數(shù),并用有限元法對其進行優(yōu)化,折中選取了最優(yōu)值;其次對比了電樞電流和溫升對兩種不同永磁材料性能參數(shù)的影響,證明了所選永磁材料的合理性;最后將電機系列參數(shù)進行了匯總。3.使用2D有限元法對DSLPPMV電機的靜態(tài)特性進行了分析,包括電機的定位力、空載磁鏈、空載感應(yīng)電勢以及電磁推力等,并對比分析了DSLPPMV電機的飽和電感和不飽和電感。4.對DSLPPMV電機的損耗進行了分析,包括鐵耗、永磁體渦流損耗以及銅耗,其中對鐵耗即鐵心渦流損耗和磁滯損耗的計算進行了詳細說明,并建立了使用有限元法計算該類電機鐵耗的一般方法。最后根據(jù)各損耗值計算了電機效率。5.利用3D有限元法對DSLPPMV電機進行了溫度場仿真,重點研究了散熱系數(shù)對電機溫升的影響,為電機冷卻系統(tǒng)的研究奠定了理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：電梯驅(qū)動 永磁直線電機 初級永磁型 電機設(shè)計 損耗分析 溫度場
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM359.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 課題的研究背景10-12
• 1.2 電梯驅(qū)動系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 直驅(qū)式電梯研究現(xiàn)狀14-18
• 1.4 本課題研究主要內(nèi)容18-19
• 第二章 DSLPPMV電機基本結(jié)構(gòu)與工作原理19-27
• 2.1 DSLPMMV電機的基本結(jié)構(gòu)19-22
• 2.2 運行原理分析22-26
• 2.2.1 等效磁路法22-24
• 2.2.2 磁齒輪原理24-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第三章 DSLPPMV電機設(shè)計與優(yōu)化27-41
• 3.1 次級凸極尺寸選取28-31
• 3.1.1 等效磁路法28-29
• 3.1.2 有限元法29-31
• 3.2 永磁體的設(shè)計31-33
• 3.2.1 永磁材料的選取31-32
• 3.2.2 永磁體尺寸32-33
• 3.3 退磁分析33-38
• 3.3.1 電流退磁33-36
• 3.3.2 溫度退磁36-38
• 3.4 電機參數(shù)匯總38-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第四章 DSLPPMV電機電磁特性分析41-54
• 4.1 永磁磁場41-44
• 4.2 永磁磁鏈44-46
• 4.3 空載感應(yīng)電勢46-47
• 4.4 電樞反應(yīng)磁場47-48
• 4.5 電感48-51
• 4.6 定位力51-52
• 4.7 推力52-53
• 4.8 本章小結(jié)53-54
• 第五章 DSLPPMV電機的損耗與效率計算54-66
• 5.1 鐵耗計算54-62
• 5.1.1 鐵耗計算模型54-56
• 5.1.2 鐵耗計算流程56
• 5.1.3 磁場的有限元分析56-60
• 5.1.4 鐵心渦流損耗60-61
• 5.1.5 磁滯損耗61-62
• 5.2 永磁體的渦流損耗62-64
• 5.3 銅耗64-65
• 5.4 效率65
• 5.5 本章小節(jié)65-66
• 第六章 DSLPPMV電機的熱分析66-77
• 6.1 熱分析方法66-68
• 6.2 DSLPPMV電機熱分析數(shù)值公式68-72
• 6.2.1 三種基本傳熱方式68-69
• 6.2.2 DSLPPMV電機熱基本方程69
• 6.2.3 DSLPPMV電機熱分析模型69-70
• 6.2.4 DSLPPMV電機熱分析邊界條件70-72
• 6.3 熱模型仿真結(jié)果72-76
• 6.4 本章小結(jié)76-77
• 第七章 總結(jié)與展望77-79
• 7.1 全文總結(jié)77-78
• 7.2 課題展望與建議78-79
• 參考文獻79-83
• 致謝83-84
• 在學期間科研成果84

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 明濤;直線電機的應(yīng)用領(lǐng)域[J];機械工程師;2001年05期

2 陸啟建;直線電機直接驅(qū)動技術(shù)[J];機械與電子;2001年04期

3 袁紹芝,朱有貴,王成立;直線電機一般故障的處理[J];山東煤炭科技;2001年01期

4 葉云岳,楊天夫;直線電機在制造技術(shù)裝備中的應(yīng)用綜述[J];世界制造技術(shù)與裝備市場;2002年06期

5 葉云岳;國內(nèi)外直線電機技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用綜述[J];電器工業(yè);2003年01期

6 蔡長春,徐志鋒,潘晶,莊建平,劉新才;直線電機的發(fā)展和應(yīng)用[J];微電機(伺服技術(shù));2003年02期

7 王偉進;直線電機的發(fā)展與應(yīng)用概述[J];微電機(伺服技術(shù));2004年01期

8 劉杰輝,范素芹;彈性支撐直線電機系統(tǒng)模型的建立方法[J];河北工業(yè)科技;2004年05期

9 周勇,黃明星,葉云岳;直線電機在新型智能鋪粉裝置中的應(yīng)用[J];機電工程;2004年11期

10 ;直線電機系統(tǒng)的開發(fā)研究與應(yīng)用[J];數(shù)控機床市場;2005年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王振濱;;永磁同步直線電機硬件在環(huán)實時仿真平臺[A];2010振動與噪聲測試峰會論文集[C];2010年

2 葉云岳;;國內(nèi)外直線電機技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用綜述[A];直線電機與自動化——2002年全國直線電機學術(shù)年會論文集[C];2002年

3 葉云岳;;直線電機在機床業(yè)中的應(yīng)用[A];第七屆中國小電機技術(shù)研討會論文集[C];2002年

4 葉云岳;;直線電機技術(shù)的研究發(fā)展與應(yīng)用綜述[A];電氣技術(shù)發(fā)展綜述[C];2004年

5 周勇;黃明星;葉云岳;;直線電機在新型鋪粉裝置中的應(yīng)用[A];2004年全國直線電機學術(shù)年會論文集[C];2004年

6 趙學群;楊榮波;王忠川;;直線電機的應(yīng)用[A];2005年機械電子學學術(shù)會議論文集[C];2005年

7 曹榮敏;周惠興;陳現(xiàn)敏;文華強;;基于永磁直線電機的倒立擺創(chuàng)新實驗平臺設(shè)計[A];第九屆全國信息獲取與處理學術(shù)會議論文集Ⅰ[C];2011年

8 王先逵;石忠東;陳定積;吳丹;;提高直線電機伺服單元控制精度的綜合措施[A];面向21世紀的生產(chǎn)工程——2001年“面向21世紀的生產(chǎn)工程”學術(shù)會議暨企業(yè)生產(chǎn)工程與產(chǎn)品創(chuàng)新專題研討會論文集[C];2001年

9 曹志彤;何國光;陳宏平;;超磁致微直線電機[A];直線電機與自動化——2002年全國直線電機學術(shù)年會論文集[C];2002年

10 鄧啟文;尹力明;吳峻;;直線電機靜態(tài)特性研究[A];第11屆全國電氣自動化電控系統(tǒng)學術(shù)年會論文集[C];2002年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 清科集團 趙曉泊;直線電機將升級傳統(tǒng)制造業(yè)[N];中國證券報;2010年

2 記者 張榮文;第一個直線電機牽引車輛段安家廣州[N];中國鐵道建筑報;2005年

3 王迅;中科院與日企共建直線電機聯(lián)合實驗室[N];中國有色金屬報;2006年

4 袁芳邋記者 趙鳳華;中日專家北京交大研討直線電機軌道交通新技術(shù)[N];科技日報;2007年

5 �？�;國內(nèi)首列自動無人駕駛直線電機城軌車輛下線[N];人民鐵道;2007年

6 記者 王小潤 凌翔 通訊員 竇新;我國首列自主知識產(chǎn)權(quán)直線電機地鐵列車青島下線[N];光明日報;2011年

7 竇新;首列自主知識產(chǎn)權(quán)直線電機地鐵列車在青島下線[N];科技日報;2011年

8 劉征;我國首列自主知識產(chǎn)權(quán) 直線電機地鐵列車下線[N];證券時報;2011年

9 蘇萬明;直線電機地鐵列車青島下線[N];中國技術(shù)市場報;2011年

10 本報記者 林剛;“青島造”地鐵車在廣州投運[N];青島日報;2005年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 熊嘉陽;直線電機地鐵車輛—板式軌道耦合系統(tǒng)動力響應(yīng)研究[D];西南交通大學;2014年

2 王寅;多模式壓電直線電機的研究[D];南京航空航天大學;2013年

3 陳西府;摩擦驅(qū)動型非共振壓電疊層直線電機的研究[D];南京航空航天大學;2014年

4 唐傳勝;永磁同步直線電機控制方法研究[D];電子科技大學;2014年

5 侯明;高精度高速度高頻率直線電機運動控制方法研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學;2016年

6 張穎;永磁同步直線電機磁阻力分析及控制策略研究[D];華中科技大學;2008年

7 程遠雄;永磁同步直線電機推力波動的優(yōu)化設(shè)計研究[D];華中科技大學;2011年

8 曾理湛;永磁同步直線電機復(fù)雜機電耦合系統(tǒng)分析與控制方法[D];華中科技大學;2011年

9 王利;現(xiàn)代直線電機關(guān)鍵控制技術(shù)及其應(yīng)用研究[D];浙江大學;2012年

10 潘東華;面向超精定位系統(tǒng)無鐵心直流直線電機精確建模與優(yōu)化研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張利那;數(shù)控機床用直線電機的優(yōu)化設(shè)計研究[D];河北工程大學;2011年

2 王守雨;直線電機推力分析與隔磁防護技術(shù)研究[D];電子科技大學;2012年

3 吳紅偉;新型永磁同步直線電機的性能分析及實驗研究[D];華中科技大學;2013年

4 蘇煥宇;永磁同步直線電機優(yōu)化設(shè)計和測試[D];湖南大學;2013年

5 黨明輝;基于DSP的永磁同步直線電機控制系統(tǒng)的研究[D];浙江理工大學;2015年

6 陳濤;基于城軌列車的雙饋直線電機的控制研究[D];西南交通大學;2015年

7 曾志凌;城軌列車雙饋直線驅(qū)動電機電磁計算與設(shè)計[D];西南交通大學;2015年

8 吳紅杰;直流直線牽引傳動系統(tǒng)研究[D];西南交通大學;2015年

9 趙彬;快速運動及制動實驗平臺關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西南交通大學;2015年

10 羅發(fā)政;永磁同步空芯直線電機推力計算及其特性分析[D];西南交通大學;2015年

，

本文編號：539072