與傳統(tǒng)的“三段式”液壓動(dòng)力單元相比,電機(jī)泵具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、噪音小﹑無外泄漏﹑效率較高等優(yōu)點(diǎn),使其具有重要研究意義和廣闊的應(yīng)用前景�，F(xiàn)有的電機(jī)泵產(chǎn)品或研究樣機(jī)均集中在電機(jī)和液壓泵的一體化“封裝”上,即把液壓泵在軸向方向或徑向方向與電機(jī)進(jìn)行集成,共用一個(gè)殼體;對于軸向集成的方式,軸向尺寸依然偏大、集成度不高;對于徑向集成的方式,將電機(jī)的轉(zhuǎn)子內(nèi)部掏空來安裝液壓泵,會(huì)影響到電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁路和電機(jī)的性能。將凸輪轉(zhuǎn)子式葉片泵的轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)為電機(jī)的轉(zhuǎn)子,將定子與電機(jī)的定子結(jié)合,當(dāng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的同時(shí),葉片泵的功能也會(huì)實(shí)現(xiàn),這種結(jié)構(gòu)型式的電機(jī)泵在不顯著影響和改變電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁路布置基礎(chǔ)上,可以實(shí)現(xiàn)泵和電機(jī)在軸向和徑向方向的高度融合。本文以兩段式凸輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)為研究對象,將現(xiàn)有的永磁無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子加工成兩段凸輪狀,兩段相位差90度,由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),定、轉(zhuǎn)子間的氣隙大小一直變化會(huì)對電機(jī)的性能產(chǎn)生影響,因此研究凸輪轉(zhuǎn)子電機(jī)與均勻氣隙電機(jī)之間的性能差異,從而為凸輪轉(zhuǎn)子液壓電機(jī)泵研發(fā)奠定基礎(chǔ)。論文的主要工作包括:（1）對凸輪轉(zhuǎn)子電機(jī)結(jié)構(gòu)的來源及應(yīng)用背景進(jìn)行介紹;對凸輪轉(zhuǎn)子電機(jī)的凸輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及其過渡曲線方程進(jìn)... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Vickers 公司的 IPM

??緇?鎂哂刑寤?⒔峁菇舸鍘⒃胍糶々p無外泄漏﹑效率較高等優(yōu)點(diǎn)，使其具有重要研究意義和廣闊的應(yīng)用前景。近些年，國內(nèi)外公司及科研機(jī)構(gòu)對液壓電機(jī)泵在軸向集成與徑向集成兩種結(jié)構(gòu)形式上的研究和應(yīng)用做了很多的工作。軸向集成的電機(jī)泵中比較典型的是1994年，美國Vickers公司與1994年開發(fā)的IPM(IntegratedMotorPump)[1-4]，見圖1.1，IPM的結(jié)構(gòu)是將電機(jī)與泵軸對接在一起，并將其封裝于一個(gè)封閉殼體中，可以直接防止液壓油外泄漏，但缺點(diǎn)是軸向尺寸依然較大；另外，日本油研公司在2004年研發(fā)了一種液壓電機(jī)軸向柱塞泵[5]，見圖1.2，其電機(jī)軸的軸向方向同時(shí)裝有電機(jī)轉(zhuǎn)子與軸向柱塞泵，并共同封裝于同一個(gè)殼體中，體積相比于傳統(tǒng)三段式的電機(jī)泵縮小了50%[6]。圖1.1Vickers公司的IPM圖1.2液壓電機(jī)軸向柱塞泵徑向集成的電機(jī)泵中比較典型的是德國VOITH公司于2005年研制出一種內(nèi)嚙合齒輪泵與電機(jī)集成的液壓電機(jī)泵[7-8]，見圖1.3，體積比常規(guī)電動(dòng)機(jī)－齒輪泵液壓動(dòng)力單元減少50%，其噪聲降低非常顯著，16臺(tái)內(nèi)嚙合齒輪電機(jī)泵的噪聲僅和1臺(tái)常規(guī)的電動(dòng)機(jī)－齒輪泵液壓動(dòng)力單元的噪聲相當(dāng)。另外，2006年，蘭州理工大學(xué)的冀宏和他的科研團(tuán)隊(duì)對葉片式液壓電機(jī)泵做了深入的研究并對樣機(jī)試制，而且在2007年申請了發(fā)明專利[9]，這種液壓電機(jī)泵將三相異步電機(jī)與液壓葉片泵進(jìn)行徑向集成[10]，見圖1.4，他們對樣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)后得到，葉片式液壓電機(jī)

凸輪轉(zhuǎn)子式永磁無刷直流電機(jī)的電磁性能研究2泵的體積比傳統(tǒng)三段式的電機(jī)泵組在體積是縮小50%，軸向尺寸減小了61%，噪聲降低了7dB[11]。由以上分析可見，現(xiàn)有的電機(jī)泵產(chǎn)品或研究樣機(jī)均集中在電機(jī)和液壓泵的一體化“封裝”上，即把液壓泵在軸向方向或徑向方向與電機(jī)進(jìn)行集成，共用一個(gè)殼體；對于軸向集成的方式，軸向尺寸依然偏大、集成度不高；對于徑向集成的方式，將電機(jī)的轉(zhuǎn)子內(nèi)部掏空來安裝液壓泵，會(huì)影響到電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁路，進(jìn)而影響電機(jī)的性能。圖1.3VOITH公司的內(nèi)嚙合齒輪電機(jī)泵圖1.4蘭州理工大學(xué)液壓電機(jī)泵凸輪轉(zhuǎn)子葉片泵[12]，見圖1.4，其轉(zhuǎn)子由兩段凸輪組成，安裝時(shí)兩段相位差90度，并由隔板隔開，定子內(nèi)圓為圓柱面。如果將凸輪轉(zhuǎn)子式葉片泵的轉(zhuǎn)子同時(shí)設(shè)計(jì)為常規(guī)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，將定子與電機(jī)的定子結(jié)合，在電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的同時(shí)，葉片泵的功能也會(huì)實(shí)現(xiàn)，這種結(jié)構(gòu)型式的葉片式液壓電機(jī)泵在不影響和改變電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁路布置基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)泵和電機(jī)在軸向和徑向方向的高度融合，但是目前國內(nèi)電機(jī)市場上并沒有上面描述的兩段式的凸輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)來作為凸輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的葉片式液壓電機(jī)泵的匹配電機(jī)，因此對此種結(jié)構(gòu)的電機(jī)進(jìn)行研究。圖1.4凸輪轉(zhuǎn)子葉片泵結(jié)構(gòu)簡圖驅(qū)動(dòng)液壓泵最常見的電機(jī)為異步電動(dòng)機(jī)，盡管異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命較長、工作穩(wěn)定性好、容易維修的優(yōu)點(diǎn)，但是異步電動(dòng)機(jī)也有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較孝啟動(dòng)電流過大、體積大、重量大、不方便調(diào)速、效率較低等缺點(diǎn)[13-15]。隨著

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3130356