车库用电磁铁的优化设计与控制策略仿真研究

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1、分类号：单位代码：密级：学号：硕士学位论文中文论文题目：车库用电磁铁的优化设计与控制策略仿真研究英文论文题目：申请人姓名：屠雨夕指导教师：叶云岳专业名称：电机与电器研究方向：电磁铁优化设计与控制策略所在学院：电气工程学院论文提交日期年月日车库用电磁铁的优化设计与控制策略仿真研究论文作者签名指导教师签名：论文评阅人杨仕友教授浙江大学评阅人邱建琪副教授浙江大学评阅人蔡廷锡副教授上海大学评阅人评阅人答辩委员会主席方他同教授浙、江大学委员卢琴芬教授浙江大学委员叶云岳教授浙江大学委员黄晓艳副教授浙江大学委员蔡廷锡副教授上海大学委员答辩日期：年月日Researchon

2、optimizeddesignandcontrolstrategysimulationofElectromagnetforstereogarageAuthor'ssignature:Supervisor'ssignature:.ExternalReviewers:ExaminingCommitteeChairperson:ExaminingCommitteeMembers:Dateoforaldefence：浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不

3、包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得浙江大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙江大学有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书）签字日期：年月日签字日期：年月日摘要随着我国社会国民经

4、济的迅猛发展，私家车拥有量的急速上升带来了较为严重的停车问题，立体车库的出现成为了一个行之有效的解决方案。国内立体车库种类繁多，其中重要的横移机构也因不同的应用场合而不尽相同。本文以高效智能直驱立体车库的直驱横移机构为研究基础，完成了如下工作：介绍了国内外几种比较典型的横移机构连接装置的结构，分析了其工作方式和优缺点，并阐述了直驱方式下采用车库用电磁铁作为连接件的优势。提出添加磁分路器的方法改善电磁铁的吸力性能，并基于气隙中磁通只经过最短路径的假设使用磁路法推导了车库用电磁铁的电磁吸力公式，指出其静态吸力特性主要受工作气隙上分到的磁势以及气隙磁导随工作气隙

5、的变化率力所决定。通过解析方法分析了铁心柱吸合截面尺寸、磁分路器高度以及磁分路器与铁心柱横向气隙厶对气隙磁导变化率的影响机理；最后通过有限元分析发现：增大磁分路器高度可缩减工作范围内电磁力的变化幅度；配合调节横向气隙的大小可调节电磁力的极值点位置及其幅值；磁分路器的磁饱和现象还可减小极值差距，使得吸力曲线更为平坦。搭建车库用电磁铁的动态仿真模型，仿真结果显示添加磁分路器后的新结构其动态闭合过程耗时更短，吸力特性曲线得到大幅改善并具有良好的线性度，且闭合时刻的电磁吸力相较于初始结构有大幅减小。提出给定速度下车库用电磁铁的电流闭环控制方式，考虑到在所设定的仿真

6、条件下新结构电磁铁具有产生更强电磁吸力的能力，其一个横移周期内的线圈电流有效值仅需便可满足实际需求，远小于电压源满功率驱动时的有效值，节能效果明显。关键词：车库用电磁铁磁分路器磁路法有限元电流闭环控制AbstractWiththedevelopmentofoureconomy,asteepriseinprivatecarownershiphasbroughtaseriousparkingproblem,whichhasledto汪，，，，§，，，transverse-movingperiod,whichwasmuchsmallerthanthevalue(

7、10A)whendrivenbyfullpower.Itmeansthiskindofcontrolstrategywillreduceenergyconsumption.Keywords:electromagnetforgarage，，目录摘第一章绪论课题的研究背景与意义立体车库研究现状概述立体车库的横移机构连接件研究现状课题来源与研究目的论文主要研究内容第二章车库用电磁铁的工作原理高效智能直驱立体车库横移机构概述直流电磁铁的应用概述直流拍合式电磁铁及其应用直流螺管式电磁铁及其应用车库用电磁铁的静态吸力公式推导单工作气隙电磁铁的吸力公式推导多工作气隙电磁

8、铁的吸力公式推导车库用型电磁铁的静态吸力特性推导磁分路器的工作原理