无刷直流直线电机驱动列车的研究与特性分析

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1、太原理工大学硕士学位论文无刷直流直线电机驱动列车的研究与特性分析姓名：王跃龙申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：卜庆华2003.4.1太原理工大学硕士学位论文无刷直流直线电机驱动列车的研究与特性分析文摘直线电机由于它的安全、可靠等特性，使其在交通运输领域中已得到日趋广泛的应用，从电机本体和驱动控制角度来看，无刷直流直线电机是驱动电机发展的主流，本文就无刷直流直线电机的特性和驱动系统进行了研究，内容包括：(1)自行设计制作了用永磁无刷直线直流电机驱动的列车样机，并利用霍尔元件作为位置信号检测，用AT89C205l单片机作为无刷直流直线电机的控制器，对其软件进行编写与调试，

2、搭制了系统全桥驱动电路。(2)利用Ansoft软件中的Maxwell2D磁场有限元分析软件进行电机磁场分析、静态电磁力的仿真计算以及电机线圈自感的计算。(3)建立了无刷直流直线电机的数学模型并实验测取了电机的自感，并与计算值进行了比较。(4)利用Maxwell2DTranSient对电机的动态过程进行仿真，将部分仿真结果与样机的实测结果进行了对比分析。关键词：永磁无刷直流电机直线直流电机磁场分析位置检测有限元方法动态特性查堕望三查堂堡主堂笪堕苎一AbstractLinearMotorhasbeenmoreandmorewidelyappliedintransportationfield

3、becauseofsafetyanddependabilityinrecentyears．PermanentmagnetbrushlessDClinearmotorhasdevelopedmainstreamofdrivingmotor．ThesubjectofthisthesisistostudycharacteristrisofpermanentmagnetbrushlessDClinearmotorandmajorworksinthethesisaresummariedasfollow：(1)Hallsensorisusedastheacquisitionofpositionsi

4、nglesandAT89C2051single—clipmicrocontrollerisusedasthecontrollerforsystem．(2)AnalysismagnetfieldisrealizedbyMaxwell2Donfinite-elementofelectromagneticfieldanalysis．Inductanceofcoilaswellaselectromagneticforcewascalculatedbymeansofit．(3)AmathematicalsimulationmodelfordynamiccharacteristicsofBLDCL

5、Misobtainedandbymeansofmeasure，theparametersofthemotoroninductanceofcoilis0btained．(4)DynamiccharacteristicsofmotorissimulatedbyMaxwel】2DTranSjnet．Keyword：permanentmagnetbrushlessDCmotorLinearmotormagnetfieldanalysisDetectingofpositionsinglesfinite-elementmethoddynamiccharacteristic奎簦墨三鲞兰堡圭兰堡鎏墨一

6、～——第一章绪论{。{研究的圉的和意义随着因民缀济的发展和人民生活水平的提高，人网和产监不断淘城枣繁结，绘城市交逶黎来了巨大翡压力。梭攥先进国家的城市交通的发展经验，引入轻轨交通体系，熙摆脱单纯依靠地面交通陷入困境的一条成功经验。轻轨交通系统综合了公共汽孳彝各耱抉速交逶工具豹特点，是一静邋合大城市的电气化铁路系统，其特点是能够在专用的举行轨道上运行，由单节电动车辆或数节电动车辆组成的短列车。在我基大中城帮中，轻辕交通系统套羞广瓣熬发展蔻景。从国外和围内的情况着，目前用于轻轨系统的驱动方式有两种，～种最传统盼旋转电机驱动，另一种是童线电机驱动。这嚣葶孛驱动方式骞各鑫憨拨势，旋转毫极毙燕线

7、魄祝在同样的情况下能耗要低10％～30％，且囊线电机驱幼方式还需要一条长长的反映轨，使得投资相对增加。值从加拿大轻轨系绞使矮墙琵来爱，囊线恕扭更毒其猿到之处。它有以下特点⋯：(1)直线电机驱动属非粘箫驱动，车轮只起承载作用，不起糙蓍蜓动挥用，邈此聪坡戆力强。(2)由于唐线电机初级扁平，因而这种车辆轮径小，地板低，车身矮。采糟直线电机驱动，有助于采用低玩板技术，有韵予乘客上下牟，练短终站对间。太骧璎工大学骥±学位论文(3)由予车轮不驱动，线性电梳