發(fā)布時(shí)間：2018-01-11 13:34

  本文關(guān)鍵詞：永磁直線開關(guān)磁鏈電機(jī)的設(shè)計(jì)與特性分析　出處：《河南理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 永磁直線開關(guān)磁鏈電機(jī) 磁阻力 溫度場(chǎng) 有限元

【摘要】：由于城市軌道運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展需要,永磁直線電機(jī)得獲得了大量的研究與應(yīng)用,由于電機(jī)本身特點(diǎn),也存在著諸多需要克服的主要問題,如造價(jià)較高、維修困難、維護(hù)復(fù)雜等。與傳統(tǒng)直線電機(jī)相比,永磁直線開關(guān)磁鏈電機(jī)(PMFSLM)可以將永磁體和電樞線圈都設(shè)置在較短的一側(cè),大大減少了所用永磁體或線圈的數(shù)量,降低了成本與維修難度,該電機(jī)受到越來越多的關(guān)注,有較為廣闊的應(yīng)用前景。文章首先介紹了PMFSLM國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀和工作原理;推導(dǎo)了在ABC及dq0坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型;基于旋轉(zhuǎn)永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)(PMFS)的理論對(duì)PMFSLM進(jìn)行初步設(shè)計(jì),得到初級(jí)與次級(jí)齒高、齒寬、永磁體寬度、繞組繞線方式、繞組匝數(shù)等主要參數(shù);建立有限元模型進(jìn)行仿真,主要分析結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)電機(jī)推力性能的影響,進(jìn)行校核后得出PMFSLM初步機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);分析電機(jī)在空載、負(fù)載下的磁場(chǎng)分布;繪出電機(jī)功角曲線,得到電機(jī)最大推力。其次,采用增加綜合輔助齒的方法來減小磁阻力,驗(yàn)證了端部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化可以在一定程度上改善端部效應(yīng);對(duì)比分析了電機(jī)在采用輔助齒前后的推力大小、推力波動(dòng)、反電勢(shì)對(duì)稱性及電感的變化;比較了在不同氣隙下磁鏈、反電勢(shì)及推力的變化趨勢(shì)。最后對(duì)電機(jī)進(jìn)行熱源確定,計(jì)算電機(jī)各部件損耗、導(dǎo)熱系數(shù)、散熱系數(shù)及對(duì)流系數(shù),采用有限元對(duì)熱場(chǎng)模型分析,并以此為基礎(chǔ)對(duì)電機(jī)溫度場(chǎng)分布進(jìn)行了研究,為此類電機(jī)的以后進(jìn)一步設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了一定依據(jù)。
[Abstract]:Due to the development of urban rail transit system, permanent magnet linear motor has been a lot of research and application, because of the characteristics of the motor itself, there are many main problems to be overcome, such as high cost. Compared with the traditional linear motor, the permanent magnet linear switched flux motor (PMFSLM) can set the permanent magnet and armature coil on the shorter side. It greatly reduces the number of permanent magnets or coils used, reduces the cost and maintenance difficulty, and attracts more and more attention. This paper first introduces the research status and working principle of PMFSLM at home and abroad. The mathematical models in ABC and dq0 coordinate systems are derived. The primary and secondary tooth height, tooth width, permanent magnet width and winding winding mode are obtained by the primary and secondary tooth height design based on the theory of rotating permanent magnet switched flux linkage motor (PMSM). Winding turns and other main parameters; The finite element model is established to simulate, and the influence of structural parameters on the thrust performance of the motor is analyzed. After checking, the preliminary mechanical structure design of PMFSLM is obtained. The magnetic field distribution of the motor under no load and load is analyzed. The power angle curve of the motor is drawn to obtain the maximum thrust of the motor. Secondly, the method of increasing the synthetic auxiliary teeth is used to reduce the magnetic resistance, which verifies that the optimization of the end structure can improve the end effect to a certain extent. The magnitude of thrust, the fluctuation of thrust, the symmetry of reverse EMF and the change of inductance before and after the use of auxiliary teeth are compared and analyzed. The variation trend of flux, reverse EMF and thrust under different air gap is compared. Finally, the heat source of motor is determined, and the loss, thermal conductivity, heat dissipation coefficient and convection coefficient of each part of the motor are calculated. Based on the finite element analysis of the thermal field model, the temperature field distribution of the motor is studied, which provides a basis for the further design and optimization of this kind of motor.
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM302

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本文編號(hào)：1409745