本文關(guān)鍵詞：無(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)的研究

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【摘要】：本文以無(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)為研究對(duì)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(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。接著介紹了一些電磁場(chǎng)的基本知識(shí)及無(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)。分別介紹了“等效磁勢(shì)法”和“等效磁化電流法”,并采用兩種方法對(duì)電機(jī)內(nèi)磁場(chǎng)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(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。然后介紹了無(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)反電勢(shì)和推力的解析式。并研究了不同繞組結(jié)構(gòu)時(shí)的電機(jī)推力密度以及銅耗與電機(jī)推力之間的關(guān)系。分析了橫向邊端效應(yīng)對(duì)電機(jī)性能的影響以及電機(jī)主要尺寸對(duì)橫向邊端效應(yīng)的影響。最后,由前文內(nèi)容提出了電機(jī)主要尺寸和性能參數(shù)的一些經(jīng)驗(yàn)公式,根據(jù)電機(jī)設(shè)計(jì)性能要求初步確定電機(jī)尺寸,采用有限元方法對(duì)所設(shè)計(jì)樣機(jī)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(jī)最終加工尺寸。設(shè)計(jì)制造無(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)的工作平臺(tái),對(duì)電機(jī)性能進(jìn)行檢測(cè)。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)鐵芯 永磁直線電機(jī) 等效磁勢(shì)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：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(jī)概述9-12
• 1.2.1 直線電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)9-10
• 1.2.2 直線電機(jī)的工作原理10-11
• 1.2.3 直線電機(jī)的端部效應(yīng)11
• 1.2.4 直線電機(jī)推力波動(dòng)因素11-12
• 1.3 無(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)國(guó)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?jī)?nèi)容12-13
• 1.4.2 論文結(jié)構(gòu)13-16
• 第2章 無(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)磁場(chǎng)分析16-38
• 2.1 引言16
• 2.2 電磁場(chǎng)基本知識(shí)16-19
• 2.2.1 恒定磁場(chǎng)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(chǎng)的邊界問(wèn)題18-19
• 2.3 分離變量法19-20
• 2.4 無(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)20-21
• 2.5 無(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)氣隙磁場(chǎng)解析分析21-28
• 2.5.1 等效磁勢(shì)法22-24
• 2.5.2 等效磁化電流法24-28
• 2.6 有限元分析驗(yàn)證28-32
• 2.6.1 無(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)定子結(jié)構(gòu)模型28-29
• 2.6.2 氣隙磁密驗(yàn)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(duì)氣隙磁密影響32-34
• 2.7.2 永磁體高度對(duì)氣隙磁密的影響34-35
• 2.7.3 實(shí)際氣隙對(duì)氣隙磁密影響35-36
• 2.8 本章小結(jié)36-38
• 第3章 無(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)推力分析38-56
• 3.1 引言38
• 3.2 電機(jī)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(jī)推力解析40-44
• 3.3.1 推力公式40-41
• 3.3.2 電機(jī)推力解析41-44
• 3.4 推力密度解析44-45
• 3.5 電機(jī)推力與銅耗關(guān)系45-47
• 3.6 橫向邊端效應(yīng)對(duì)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(jī)尺寸對(duì)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(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)設(shè)計(jì)與仿真分析56-66
• 4.1 引言56
• 4.2 有限元方法簡(jiǎn)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(jiǎn)介56-57
• 4.3 無(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)的設(shè)計(jì)方案57-59
• 4.4 無(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)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(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)實(shí)驗(yàn)66-72
• 5.1 引言66
• 5.2 無(wú)鐵芯永磁同步直線電機(jī)樣機(jī)66-67
• 5.3 樣機(jī)實(shí)驗(yàn)與分析67-71
• 5.3.1 橫向邊端效應(yīng)測(cè)量67
• 5.3.2 電阻與電感的測(cè)量67-68
• 5.3.3 空載反電動(dòng)勢(shì)測(cè)量68-69
• 5.3.4 力的測(cè)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)】

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本文編號(hào)：712982