【摘要】：傳統(tǒng)的鐵芯式直線電機(jī)由于鐵芯開(kāi)斷的影響,造成了橫向和縱向邊端效應(yīng),使推力輸出波動(dòng)較大;無(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)具有零齒槽效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制靈活,在精密機(jī)床加工等領(lǐng)域有廣泛地應(yīng)用。本文以無(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)為研究對(duì)象,對(duì)該電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了研究,并給出了其電磁模型和推力模型,對(duì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。本文的主要工作具體包括以下幾個(gè)方面:1)首先對(duì)直線電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理做了一定的介紹,簡(jiǎn)要分析了國(guó)內(nèi)外無(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)的發(fā)展;2)介紹了無(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)的結(jié)構(gòu),應(yīng)用解析法和有限元兩種方法對(duì)電機(jī)進(jìn)行電磁建模。采用兩種解析法求解無(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的問(wèn)題,即等效磁勢(shì)法和等效磁化電流法。將結(jié)果與有限元分析結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證解析法磁場(chǎng)解析計(jì)算的準(zhǔn)確性。推導(dǎo)出電機(jī)氣隙磁密的解析表達(dá)式,詳細(xì)分析了電機(jī)主要尺寸對(duì)氣隙磁密的影響;3)介紹了無(wú)鐵芯繞組的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),根據(jù)所得氣隙磁密表達(dá)式和繞組結(jié)構(gòu)進(jìn)一步推導(dǎo)出電機(jī)推力的解析式。根據(jù)電機(jī)推力解析表達(dá)式,詳細(xì)分析了電機(jī)主要尺寸對(duì)推力的影響;4)將響應(yīng)面法引入到無(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)推力的優(yōu)化過(guò)程中。應(yīng)用田口(Taguchi)算法篩選出對(duì)電機(jī)推力影響大的結(jié)構(gòu)參數(shù);并基于中心復(fù)合設(shè)計(jì)(CCD)的方法構(gòu)造出樣本點(diǎn)組,通過(guò)小規(guī)模試驗(yàn)分別得到了該電機(jī)的推力的響應(yīng)面數(shù)值模型;5)對(duì)建立的響應(yīng)面模型進(jìn)行方差分析,以驗(yàn)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(jì),設(shè)計(jì)制作出無(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)樣機(jī),并通過(guò)樣機(jī)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證建立的響應(yīng)面模型的可靠性。通過(guò)改變電機(jī)參數(shù),進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),為同類電機(jī)的設(shè)計(jì)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(jī)有限元法磁場(chǎng)建模件里對(duì)無(wú)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(jī)氣隙磁場(chǎng)磁力線分布圖和磁通

22k m k kmshδ 同步直線電機(jī)有限元法磁場(chǎng)建模件里對(duì)無(wú)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(jī)氣隙磁場(chǎng)磁力線分布圖和磁圖 2-6 氣隙磁場(chǎng)磁力線分布圖
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM359.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2665563