本文關(guān)鍵詞：無鐵芯永磁同步直線電機的研究

  更多相關(guān)文章： 無鐵芯 永磁直線電機 等效磁勢法 等效磁化電流法 解析法 有限元法 橫向邊端效應(yīng) 推力密度

【摘要】：本文以無鐵芯永磁同步直線電機為研究對象,在進(jìn)行了大量的相關(guān)文獻(xiàn)檢索和閱讀的基礎(chǔ)上,完成的工作主要包括以下幾部分：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。接著介紹了一些電磁場的基本知識及無鐵芯永磁同步直線電機的結(jié)構(gòu)。分別介紹了“等效磁勢法”和“等效磁化電流法”,并采用兩種方法對電機內(nèi)磁場進(jìn)行解析分析,將結(jié)果與有限元分析結(jié)果進(jìn)行比較,證明“等效磁化電流法”求解結(jié)果較為準(zhǔn)確。推導(dǎo)出電機氣隙磁密的解析表達(dá)式,詳細(xì)分析了電機主要尺寸對氣隙磁密的影響。然后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(dá)式和繞組結(jié)構(gòu)進(jìn)一步推導(dǎo)出電機反電勢和推力的解析式。并研究了不同繞組結(jié)構(gòu)時的電機推力密度以及銅耗與電機推力之間的關(guān)系。分析了橫向邊端效應(yīng)對電機性能的影響以及電機主要尺寸對橫向邊端效應(yīng)的影響。最后,由前文內(nèi)容提出了電機主要尺寸和性能參數(shù)的一些經(jīng)驗公式,根據(jù)電機設(shè)計性能要求初步確定電機尺寸,采用有限元方法對所設(shè)計樣機進(jìn)行分析優(yōu)化,并與解析法算的結(jié)果進(jìn)行比較,確定樣機最終加工尺寸。設(shè)計制造無鐵芯永磁同步直線電機的工作平臺,對電機性能進(jìn)行檢測。
【關(guān)鍵詞】：無鐵芯 永磁直線電機 等效磁勢法 等效磁化電流法 解析法 有限元法 橫向邊端效應(yīng) 推力密度
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM359.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 研究背景及研究意義8-9
• 1.2. 直線電機概述9-12
• 1.2.1 直線電機的基本結(jié)構(gòu)9-10
• 1.2.2 直線電機的工作原理10-11
• 1.2.3 直線電機的端部效應(yīng)11
• 1.2.4 直線電機推力波動因素11-12
• 1.3 無鐵芯永磁同步直線電機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12
• 1.4 本文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)12-16
• 1.4.1 研究內(nèi)容12-13
• 1.4.2 論文結(jié)構(gòu)13-16
• 第2章 無鐵芯永磁同步直線電機磁場分析16-38
• 2.1 引言16
• 2.2 電磁場基本知識16-19
• 2.2.1 恒定磁場基本方程16-17
• 2.2.2 標(biāo)量磁位和矢量磁位17-18
• 2.2.3 恒定磁場的邊界問題18-19
• 2.3 分離變量法19-20
• 2.4 無鐵芯永磁同步直線電機結(jié)構(gòu)與特點20-21
• 2.5 無鐵芯永磁同步直線電機氣隙磁場解析分析21-28
• 2.5.1 等效磁勢法22-24
• 2.5.2 等效磁化電流法24-28
• 2.6 有限元分析驗證28-32
• 2.6.1 無鐵芯永磁同步直線電機定子結(jié)構(gòu)模型28-29
• 2.6.2 氣隙磁密驗證結(jié)果29-32
• 2.7 氣隙磁密分析32-36
• 2.7.1 永磁體寬度對氣隙磁密影響32-34
• 2.7.2 永磁體高度對氣隙磁密的影響34-35
• 2.7.3 實際氣隙對氣隙磁密影響35-36
• 2.8 本章小結(jié)36-38
• 第3章 無鐵芯永磁同步直線電機推力分析38-56
• 3.1 引言38
• 3.2 電機繞組結(jié)構(gòu)38-40
• 3.2.1 非疊放式繞組結(jié)構(gòu)38-40
• 3.2.2 疊放式繞組結(jié)構(gòu)40
• 3.3 電機推力解析40-44
• 3.3.1 推力公式40-41
• 3.3.2 電機推力解析41-44
• 3.4 推力密度解析44-45
• 3.5 電機推力與銅耗關(guān)系45-47
• 3.6 橫向邊端效應(yīng)對推力影響47-55
• 3.6.1 橫向邊端效應(yīng)的定量分析48-51
• 3.6.2 電機尺寸對橫向邊端效應(yīng)的影響51-55
• 3.7 本章小結(jié)55-56
• 第4章 無鐵芯永磁同步直線電機設(shè)計與仿真分析56-66
• 4.1 引言56
• 4.2 有限元方法簡介56-57
• 4.2.1 有限元法原理56
• 4.2.2 有限元仿真軟件Ansot-Maxwell簡介56-57
• 4.3 無鐵芯永磁同步直線電機的設(shè)計方案57-59
• 4.4 無鐵芯永磁同步直線電機的有限元仿真59-65
• 4.4.1 參數(shù)仿真及優(yōu)化59-61
• 4.4.2 非疊放繞組有限元仿真分析61-63
• 4.4.3 疊放繞組有限元仿真分析63-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 第5章 無鐵芯永磁同步直線電機實驗66-72
• 5.1 引言66
• 5.2 無鐵芯永磁同步直線電機樣機66-67
• 5.3 樣機實驗與分析67-71
• 5.3.1 橫向邊端效應(yīng)測量67
• 5.3.2 電阻與電感的測量67-68
• 5.3.3 空載反電動勢測量68-69
• 5.3.4 力的測量69-71
• 5.4 本章小結(jié)71-72
• 第6章 總結(jié)和展望72-74
• 6.1 全文總結(jié)72
• 6.2 課題展望72-74
• 致謝74-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表情況79

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 唐勇斌;李立毅;劉家曦;潘東華;;分?jǐn)?shù)槽集中繞組無鐵心永磁直線同步電機推力分析[J];電機與控制學(xué)報;2013年08期

2 張玉秋;劉曉;葉云岳;金勇;;雙邊空心式永磁直線伺服電機的橫向邊緣效應(yīng)[J];浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2011年10期

3 楊浩東;陳陽生;;分?jǐn)?shù)槽永磁同步電機電磁振動的分析與抑制[J];中國電機工程學(xué)報;2011年24期

4 王先逵;;我國機床數(shù)字控制技術(shù)的回顧和發(fā)展[J];現(xiàn)代制造工程;2011年01期

5 劉曉;葉云岳;鄭灼;盧琴芬;;空心式永磁直線伺服電機氣隙磁場及推力分析[J];浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2010年03期

6 王全賓;肖文生;周小稀;汪志剛;;低速大推力直線電機樣機的研制[J];機電工程;2010年01期

7 劉曉;張玉秋;葉云岳;盧琴芬;;雙邊空心式永磁直線伺服電機的空載磁場分析[J];電機與控制學(xué)報;2010年01期

8 孫鵬;周惠興;;U型無鐵心永磁同步直線電機氣隙磁場有限元分析及實驗研究[J];微電機;2009年08期

9 李義強;周惠興;;精密伺服用無鐵心永磁同步直線電動機研究綜述[J];微電機;2008年05期

10 譚建成;;三相無刷直流電動機分?jǐn)?shù)槽集中繞組槽極數(shù)組合規(guī)律研究(連載之一)[J];微電機;2007年12期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 程遠(yuǎn)雄;永磁同步直線電機推力波動的優(yōu)化設(shè)計研究[D];華中科技大學(xué);2011年

2 曾理湛;永磁同步直線電機復(fù)雜機電耦合系統(tǒng)分析與控制方法[D];華中科技大學(xué);2011年

3 邵波;永磁直線同步電機關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];浙江大學(xué);2007年

4 盧琴芬;直線同步電機的特性研究[D];浙江大學(xué);2005年

5 潘開林;永磁直線電機的驅(qū)動特性理論及推力波動優(yōu)化設(shè)計研究[D];浙江大學(xué);2003年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 唐勇斌;無鐵心永磁直線同步電機的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

2 朱詩威;新型永磁直線電動機動態(tài)性能分析與研究[D];華中科技大學(xué);2009年

3 張與厚;永磁同步直線電機推力波動的分析與抑制[D];華中科技大學(xué);2007年

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本文編號：712982