永磁同步空芯直线电机推力计算及其特性分析

《永磁同步空芯直线电机推力计算及其特性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、＂硕士学位论文＿ＭＡＳＴＥＲＤ＿ＲＴ＿Ｎ＿：论文题目：永磁同步空芯直线电机推力计算：国内图书分类号：ＴＭ３４１密级公开６２１．３国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文永磁同步空芯直线电机推力计算及其特性分析年级二〇一二级姓名罗发政申请学位级别工程硕士专业控制工程指导老师张昆仓教授二〇一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＭ３４１Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１．３ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＴｈｅＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＯｆＰｅ

2、ｒｍａｎｅｎｔＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＡ－ｉｒＣｏｒｅＬｉｎｅａｒＭｏｔｏｒＴｈｒｕｓｔＡｎｄＩｔｓＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃＡｎａｌｙｓｅｓＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＬｕｏＦａｚｈｅｎｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｐｐｇｇＳｅｃｉａｌｉｔ：ＣｏｎｔｒｏｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｐｙｇｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＺｈａｎＫｉｍｌｕｎｐｇＭａｙ２０１５，西南交通大学学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同

3、意学校保留并。向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密口，在年解密后适用本授权书；２．不保密Ｑ／使用本授权书。“（请在以上方框内打＾ｈ学位论文作者签名：丨日期Ｓ期：丨西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下－１．本文所研究的永磁同步空芯直线电机的初级绕组釆用空芯线圈，所以使得其拥一些特点有带铁心永磁同步直线电机所不具有的

4、，比如线圈互感不受铁心的影响。对以往使用的多种电机分析方法进行学习的基础上，针对空芯电机的特点，把永磁体励磁等效理论、虚功原理和叠加原理相结合，运用路的方法求解三维永磁同步空芯直线电机的推力，并用有限元分析软件ＡＮＳＹＳ进行仿真，验证解析计算具有应用可行性，一为永磁同步空芯直线电机的设计与电机在实践中的应用与分析提供种新的方法。２．、在对电机推力计算与仿真的过程中，对电机的主要结构参数，如永磁体厚度宽度、气隙高度等进行探讨，分析它们对电机推力特性的影响。３．永磁同步空芯直线电机有磁阻力等各种因素的存在，使得其推力输出不稳定，有的甚至波动很大，本文在前人研究的

5、基础上，对电机推力波动的原因进行了解分析，同时对具有单边聚磁效应的Ｈａｌｂａｃｈ永磁体阵列和采用分数槽结构来削弱电机推力波动的方法进行运用和分析。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明。一本人完全了解违反上述声明所引起的切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：喝僻、）、曰期：２９、５Ｉ，西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要永磁同步直线电机是把电能直接转换成直线推

6、动力能的装置，与传统旋转电机相比，直线电机不需要中间传动装置，可以直接把电机推力传递给工作台，进而带动负载做直线运动。与此同时它还具有结构简单、单位推力大、可靠性高、动态性能好等诸多优点，在高速列车、工业自动化、电磁炮等领域都有着广泛的应用前景。但是，直线电机由于自身结构的原因会存在端部效应和齿槽效应，它们会引起电机磁阻力扰动、负载扰动、系统参数摄动等，，这几个因素使电机输出推力形成波动直接关系到电机定位精度和输出推力的平稳性，使得直线电机在工业实践应用方面受到较大制约。永磁同步空芯直线电机，由于其定子绕组为空芯线圈的特点，所以不会产生齿槽效应，并且削弱边端

7、效应，虽然同时削弱了推力的最大值，但是提高了电机推力的稳定性，使得其更容易控制，如果该电机运用于高速运输方面会使得列车运行更平稳，车体无需通电，这样大大减少电磁辖射对人身的危害。本文以研究永磁同步空芯直线电机推力特性为核心，对电机结构与推力进行分析，并用有限元软件ＡＮＳＹＳ对分析结果进行仿真验证。首先，运用路理论电机推力进行计算，。从空芯直线电机结构特点出发针对电机绕组为空芯的特点，运用永磁体励磁