【摘要】：傳統(tǒng)的鐵芯式直線電機由于鐵芯開斷的影響,造成了橫向和縱向邊端效應(yīng),使推力輸出波動較大;無鐵芯永磁同步直線電機具有零齒槽效應(yīng)的優(yōu)點,結(jié)構(gòu)簡單,控制靈活,在精密機床加工等領(lǐng)域有廣泛地應(yīng)用。本文以無鐵芯永磁同步直線電機為研究對象,對該電機的結(jié)構(gòu)和工作原理進行了研究,并給出了其電磁模型和推力模型,對電機的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化。本文的主要工作具體包括以下幾個方面:1)首先對直線電機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理做了一定的介紹,簡要分析了國內(nèi)外無鐵芯永磁同步直線電機的發(fā)展;2)介紹了無鐵芯永磁同步直線電機的結(jié)構(gòu),應(yīng)用解析法和有限元兩種方法對電機進行電磁建模。采用兩種解析法求解無鐵芯永磁同步直線電機氣隙磁場的問題,即等效磁勢法和等效磁化電流法。將結(jié)果與有限元分析結(jié)果進行比較,驗證解析法磁場解析計算的準確性。推導(dǎo)出電機氣隙磁密的解析表達式,詳細分析了電機主要尺寸對氣隙磁密的影響;3)介紹了無鐵芯繞組的結(jié)構(gòu)和特點,根據(jù)所得氣隙磁密表達式和繞組結(jié)構(gòu)進一步推導(dǎo)出電機推力的解析式。根據(jù)電機推力解析表達式,詳細分析了電機主要尺寸對推力的影響;4)將響應(yīng)面法引入到無鐵芯永磁同步直線電機推力的優(yōu)化過程中。應(yīng)用田口(Taguchi)算法篩選出對電機推力影響大的結(jié)構(gòu)參數(shù);并基于中心復(fù)合設(shè)計(CCD)的方法構(gòu)造出樣本點組,通過小規(guī)模試驗分別得到了該電機的推力的響應(yīng)面數(shù)值模型;5)對建立的響應(yīng)面模型進行方差分析,以驗證響應(yīng)值與自變量之間的線性關(guān)系�；谇捌诘膬�(yōu)化設(shè)計,設(shè)計制作出無鐵芯永磁同步直線電機樣機,并通過樣機實驗驗證建立的響應(yīng)面模型的可靠性。通過改變電機參數(shù),進行了優(yōu)化設(shè)計,為同類電機的設(shè)計與分析提供了參考。
【圖文】：

12kkmshδ= ) ( )( )01, {221} sin22k k m kkkk m k k y M sh m h sh m ymchsh m h ch m y mmshδμδδδ∞= = + + 同步直線電機有限元法磁場建模件里對無鐵芯永磁同步直線建立仿真模型，設(shè)磁體寬 13mmmτ =；永磁體高 5mmmh =；氣隙分析，得到電機氣隙磁場磁力線分布圖和磁通

22k m k kmshδ 同步直線電機有限元法磁場建模件里對無鐵芯永磁同步直線建立仿真模型，設(shè)磁體寬 13mmmτ =；永磁體高 5mmmh =；氣隙分析，，得到電機氣隙磁場磁力線分布圖和磁圖 2-6 氣隙磁場磁力線分布圖
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM359.4

【參考文獻】

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本文編號：2665563