磁悬浮开关磁阻电机基本结构及电磁力的研究

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1、江苏大学硕士学位论文磁悬浮开关磁阻电机基本结构及电磁力的研究姓名：杨泽斌申请学位级别：硕士专业：农业电气化与自动化指导教师：孙玉坤20040401江苏太擎硕士肇位论文摘要利用磁悬浮轴承和开关磁阻电机定子结构的相似性，将两者集成化所构成的新型毫凝一磁懋浮嚣关磁阻电撬，不仅具备歼关磁疆电撬窝磁懋浮轴承熬往熹，弱薅其有轴向利用举高、体积小、功耗低的特点，阂此，开展磁悬浮开关磁阻电机的研究，对攥动磁基浮电祝寂用于数控梳瘩、王堑橇嚣天、靛空虢灭帮籍静电气传动等高技术领域，提商我国经济实力，具有堂器现实意义。芷是由予磁悬浮开关磁辍电视这些优点，在国家自然科学基金资助下，本课

2、题展开了对磁憋浮开关磁阻电桃基本结构和电磁力的研究。本文首先在分析比较各种磁悬浮开关磁阻电机结构可实现的一般形式基础上，设谤了实验耀豹磁懋浮舞关缀阻电搬瓣极槭缝构系绞；其次对磁悬浮聂关磁阻电撬的基本运行原理进行了研究，包括开关磁阻电机的工作原理、数学模型、趱行特性瑷及控裁模式瓣分辑；缍会戳悬浮弹关磁隧奄壤孛鹃麦壳籁枣力、浇俭兹力分辑了磁悬浮开关磁阻电机中径向力的产生机理及绕组结构。然后分析了轴向磁轴承、径商一辘向磁轴承静电磁理论，包括箕工作琢瑷、磁路和电磁力静计算以及在平衡位置承载能力计算；接着从虚位移法的角度深入研究了磁悬浮开关磁黻电机电磁径向力的数学模型；最

3、后利用有限元方法对磁悬浮开关磁阻电机的磁场进行了分析，在北基礁上零l

4、羯美国AnsoR／Maxwell2D有黢元软俘慰本课题缓夔实验撵枧遴程了电磁径向力的数值计算和磁场仿真研究，为磁懋浮开关磁阻电机进～步的理论研究打下鼙懿。关键词：磁=镄：浮开关磁阻电机；磁轴承；数学模型；电磁力；有限元；本谋蹶得到国家自然科学基金的资助丝墨兰至叁竺璺皇垫垄查竺竺垦皇壁塑竺竺垄ABSTRACTTheBearinglessSwitchedReluctanceMotoLwhichcombinestheswitchedreluctancemotorandmagneticbearings

5、，usingthecomparabilityofstatorConfigurationofMagneticBearingandSwitchedReluctanceMotor，NotonlyhavetheadvantagesoftheswitchedreluctancemotorandMagneticBearing，butalsoworksfreeofwear，frictionless，freeofabrasionandwithoutlubricants．Withthecompactconstruction，lowlossandotherfeatures，theb

6、earinglessswitchedreluctancemotordemonstratesthepotentialapplicationsinspa∞technology,scienceresearch，highvacuumtechnologyandultrahigh—speeddrives．BecauseoftheadvantagesofTheBearinglessSwitchedReluctanceMotor,supportedbynationalnaturesciencefoundation,thispaperhaveastudyonfundamental

7、structureandelectromagneticforceFirstlgthroughanalyzingandcomparingtheperformancecharacteristicsofvariousstructuresforTheBearinglessSwitchedReluctanceMotor，theexperimentsystemofaswitchedreluctancebearinglessmoWrisdesigned．Secondly,thebasicprincipleofabearinglessswitchedreluctancemoto

8、risreseafched，includingthenextconlcxts：thebasicprincipleandcontrolschemeoftheSRmotors，machanicalstructure，workingprinciple,thefluxpathcalculationaswellasthemathematicexpressionformaximalcarringcapacityinthebalancepositionoftheradial—axialmagneticbearing,Whichisappliedtothethesis．Andm

9、akeaanalysis