發(fā)布時間：2017-09-23 17:18

  本文關(guān)鍵詞：圓筒型永磁直線電機(jī)樣機(jī)改進(jìn)設(shè)計

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【摘要】：直線電機(jī)作為新型的動力裝置,相比于傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電機(jī)+滾珠絲杠”的傳動方式,不僅取消了機(jī)械傳動鏈帶來的不良影響,還具有結(jié)構(gòu)簡單、反應(yīng)速度快、系統(tǒng)效率高等優(yōu)點(diǎn),越來越受到人們的廣泛關(guān)注。本文所研究的圓筒型永磁直線電機(jī)應(yīng)用于閘機(jī)門的驅(qū)動裝置,根據(jù)原有樣機(jī)存在的不足,設(shè)計了新的圓筒型永磁直線電機(jī)方案。在設(shè)計時不僅要提高其電磁推力性能,還要減小電機(jī)運(yùn)行期間的發(fā)熱程度,以免發(fā)熱影響電機(jī)的壽命以及其運(yùn)行的可靠性。文章主要針對圓筒型永磁直線電機(jī)的研究與設(shè)計展開工作,主要包括以下幾個方面:首先,詳細(xì)介紹了圓筒型永磁直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其工作原理。根據(jù)圓筒型永磁直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)特性,在結(jié)合磁路法以及有限元法的基礎(chǔ)上,得到了圓筒型永磁直線電機(jī)設(shè)計的基本方法,確定并驗(yàn)證電機(jī)尺寸設(shè)計的合理性。其次,根據(jù)原有樣機(jī)存在電磁推力不足、推力波動嚴(yán)重以及發(fā)熱明顯等問題,分別分析了次級軸尺寸、初級長度、充磁方式以及初級槽口尺寸等等對以上問題的影響。并將新的方案與原有方案在電磁推力密度以及磁路設(shè)計合理性等方面進(jìn)行對比,驗(yàn)證了新的圓筒型永磁直線電機(jī)在性能上有了明顯的改善。最后,利用原有樣機(jī)驗(yàn)證了以上電機(jī)設(shè)計方法的可行性。針對原樣機(jī)運(yùn)行過程中的發(fā)熱現(xiàn)象,提出通過填充絕緣導(dǎo)熱硅脂的方法加強(qiáng)電機(jī)的散熱性能,提高其運(yùn)行性能。加強(qiáng)散熱措施前后樣機(jī)的溫升對比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,改進(jìn)后的樣機(jī)散熱效果得到了明顯改善。通過本文的研究與分析為以后的圓筒型永磁直線電機(jī)理論設(shè)計提供一定的理論指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：圓筒型永磁直線電機(jī) 磁場分析 結(jié)構(gòu)設(shè)計 推力 溫升
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM359.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 課題研究的背景及意義8-9
• 1.2 圓筒型永磁直線電機(jī)研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 圓筒型永磁直線電機(jī)設(shè)計概況10-11
• 1.4 本課題研究的主要內(nèi)容11-12
• 第2章 圓筒型永磁直線電機(jī)基本理論與瞬態(tài)場分析介紹12-19
• 2.1 圓筒型永磁直線電機(jī)基本結(jié)構(gòu)與原理12-14
• 2.1.1 圓筒型永磁直線電機(jī)基本結(jié)構(gòu)12-13
• 2.1.2 圓筒型永磁直線電機(jī)工作原理13-14
• 2.2 電磁場理論基礎(chǔ)14-15
• 2.2.1 麥克斯韋方程組14-15
• 2.2.2 有限元計算15
• 2.3 圓筒型永磁直線電機(jī)瞬態(tài)場分析理論與創(chuàng)建過程15-18
• 2.4 本章小節(jié)18-19
• 第3章 圓筒型永磁直線電機(jī)的設(shè)計19-31
• 3.1 圓筒型永磁直線電機(jī)的設(shè)計工作19
• 3.2 圓筒型永磁直線電機(jī)的設(shè)計過程19-24
• 3.2.1 槽極數(shù)的確定19-20
• 3.2.2 主要尺寸的確定20
• 3.2.3 氣隙的選取20
• 3.2.4 繞組的設(shè)計20-22
• 3.2.5 永磁體尺寸的確定22-23
• 3.2.6 初級長度的確定23-24
• 3.3 永磁直線電機(jī)的磁路計算24-27
• 3.4 圓筒型永磁直線電機(jī)工作性能分析27-30
• 3.5 本章小結(jié)30-31
• 第4章 各參數(shù)對圓筒型永磁直線電機(jī)性能影響分析31-45
• 4.1 軸向充磁與Halbach充磁結(jié)構(gòu)對圓筒型永磁直線電機(jī)的影響31-34
• 4.1.1 Halbach充磁結(jié)構(gòu)原理31
• 4.1.2 Halbach充磁結(jié)構(gòu)對圓筒型永磁直線電機(jī)的影響31-34
• 4.2 槽極配合對圓筒型永磁直線電機(jī)的影響34-36
• 4.3 槽口寬度對圓筒型永磁直線電機(jī)的影響36-37
• 4.4 圓筒型永磁直線電機(jī)電磁推力的影響因素分析37-41
• 4.4.1 直線電機(jī)推力的計算37-38
• 4.4.2 次級軸的尺寸對直線電機(jī)電磁推力的影響38-39
• 4.4.3 端部效應(yīng)對圓筒型永磁直線電機(jī)電磁推力的影響39-41
• 4.5 圓筒型永磁直線電機(jī)推力密度的提高41-42
• 4.6 圓筒型永磁直線電機(jī)磁場改善42-44
• 4.7 本章小結(jié)44-45
• 第5章 圓筒型永磁直線電機(jī)樣機(jī)的改進(jìn)加工及實(shí)驗(yàn)45-50
• 5.1 溫升對電機(jī)的影響45-46
• 5.2 降低溫升影響的措施46-48
• 5.3 溫升測試實(shí)驗(yàn)48-49
• 5.4 本章小結(jié)49-50
• 第6章 總結(jié)50-51
• 參考文獻(xiàn)51-54
• 在學(xué)研究成果54-55
• 致謝55

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