發(fā)布時(shí)間：2017-07-14 09:26

  本文關(guān)鍵詞：新型直線開(kāi)關(guān)磁鏈永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化

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【摘要】：近年來(lái),直線開(kāi)關(guān)磁鏈永磁電機(jī)(LSFPMM)成為了直線電機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn),尤其是在長(zhǎng)行程應(yīng)用領(lǐng)域。相比于永磁直線同步電機(jī)(PMLSM), LSFPMM的永磁體與電樞繞組都位于短初級(jí),長(zhǎng)次級(jí)只是開(kāi)齒槽的鐵心,不僅大大降低了成本,而且具有PMLSM高推力密度、高效率的特點(diǎn)。然而,隨著永磁體嵌入初級(jí)齒內(nèi),磁極、繞組、磁路三者空間互相制約,容易導(dǎo)致推力密度受限制與磁路過(guò)飽和問(wèn)題,同時(shí)繞組發(fā)熱也將影響永磁體溫升,使其存在退磁風(fēng)險(xiǎn)。為了解決以上問(wèn)題,研究了一種新型初級(jí)分塊式LSFPMM結(jié)構(gòu),其將初級(jí)分為兩個(gè)部分,一部分為電樞,包含鐵心和繞組,另一部分為磁極,包含永磁體和鐵心,也可稱為不對(duì)稱雙邊型直線永磁電機(jī)。針對(duì)該新型LSFPMM的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化,進(jìn)行了較為詳細(xì)與深入的研究。首先,介紹了LSFPMM的運(yùn)行原理及數(shù)學(xué)模型。其次,以推力最大化、推力波動(dòng)最小化為目標(biāo),基于有限元方法(Finite Element Method, FEM)對(duì)一個(gè)9槽/10極的新型結(jié)構(gòu)LSFPMM進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),逐一優(yōu)化電機(jī)各個(gè)關(guān)鍵參數(shù),對(duì)直線電機(jī)特有的邊端效應(yīng)則通過(guò)優(yōu)化電樞邊端齒的位置和寬度來(lái)削弱。然后,對(duì)優(yōu)化的新結(jié)構(gòu)LSFPMM進(jìn)行了性能分析,對(duì)比了電機(jī)優(yōu)化前后的性能,著重對(duì)比了考慮邊端效應(yīng)與不考慮邊端效應(yīng)兩種情況下時(shí)電機(jī)性能的變化,結(jié)果表明邊端效應(yīng)對(duì)直線電機(jī)影響較大,在電機(jī)優(yōu)化時(shí)需要著重考慮。此外,分析了樣機(jī)制造誤差對(duì)電機(jī)性能的影響。最后,介紹了樣機(jī)結(jié)構(gòu),包括為實(shí)際安裝進(jìn)行的尺寸調(diào)整以及裝配情況。研究為初級(jí)分塊式LSFPMM得出了一些較為有用的結(jié)論,也為研究相似類(lèi)型的初級(jí)分塊式電機(jī)打下了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：開(kāi)關(guān)磁鏈 直線電機(jī) 初級(jí)分塊式 推力波動(dòng) 邊端效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM351
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-28
• 1.1 課題研究背景與意義12-13
• 1.2 直線電機(jī)13-16
• 1.2.1 結(jié)構(gòu)和工作原理13-14
• 1.2.2 特點(diǎn)和分類(lèi)14-15
• 1.2.3 發(fā)展和研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 永磁開(kāi)關(guān)磁鏈旋轉(zhuǎn)電機(jī)16-22
• 1.3.1 工作原理及特點(diǎn)16-17
• 1.3.2 發(fā)展及研究現(xiàn)狀17-22
• 1.4 直線開(kāi)關(guān)磁鏈永磁電機(jī)(LSFPMM)22-25
• 1.5 初級(jí)分塊式LSFPMM25-26
• 1.6 本文主要工作及內(nèi)容安排26-28
• 第二章 LSFPMM的運(yùn)行原理及數(shù)學(xué)模型28-34
• 2.1 運(yùn)行原理28-29
• 2.2 數(shù)學(xué)模型29-33
• 2.2.1 磁鏈方程30-32
• 2.2.2 電壓方程32
• 2.2.3 電磁推力方程32-33
• 2.3 本章小結(jié)33-34
• 第三章 新型LSFPMM結(jié)構(gòu)與參數(shù)優(yōu)化34-46
• 3.1 結(jié)構(gòu)34-37
• 3.2 參數(shù)優(yōu)化37-45
• 3.3 本章小結(jié)45-46
• 第四章 新型LSFPMM電磁性能46-63
• 4.1 電磁性能46-50
• 4.1.1 磁場(chǎng)分布46-47
• 4.1.2 開(kāi)路磁鏈47-48
• 4.1.3 反電勢(shì)48-49
• 4.1.4 推力特性49-50
• 4.2 邊端效應(yīng)的影響50-56
• 4.2.1 空載磁鏈50-51
• 4.2.2 反電勢(shì)51-52
• 4.2.3 定位力52-53
• 4.2.4 推力53-54
• 4.2.5 電流-推力關(guān)系54
• 4.2.6 電感54-56
• 4.3 樣機(jī)誤差56-61
• 4.3.1 氣隙安裝誤差56
• 4.3.2 初級(jí)磁極制造誤差56-59
• 4.3.3 次級(jí)安裝與制造誤差59-61
• 4.4 本章小結(jié)61-63
• 第五章 新型LSFPMM樣機(jī)概況63-77
• 5.1 樣機(jī)裝配63-66
• 5.2 尺寸調(diào)整66-72
• 5.2.1 制作尺寸調(diào)整66-70
• 5.2.2 測(cè)量尺寸調(diào)整70-72
• 5.3 測(cè)試結(jié)果72-76
• 5.3.1 電阻與電感72-73
• 5.3.2 單位電流提供的推力73-74
• 5.3.3 反電勢(shì)74-76
• 5.4 本章小結(jié)76-77
• 第六章 全文總結(jié)與展望77-79
• 6.1 全文總結(jié)77-78
• 6.2 課題展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果86-87
• 致謝87

【相似文獻(xiàn)】

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