永磁直線電機(jī)由于其具有高推力密度、高速度和高加速度等優(yōu)點(diǎn),被廣泛的應(yīng)用于高精度數(shù)控設(shè)備、半導(dǎo)體加工及高速物流等商業(yè)場合。分?jǐn)?shù)槽永磁電機(jī)具有更高效率、更小損耗以及更低成本,因此分?jǐn)?shù)槽永磁直線電機(jī)的應(yīng)用場合不斷擴(kuò)大。但是其固有的磁阻力增大了電機(jī)的推力波動(dòng),使得永磁直線電機(jī)的發(fā)展受到了限制。本文針對分?jǐn)?shù)槽繞組永磁電機(jī)的特點(diǎn),分析了分?jǐn)?shù)槽永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)與極槽配合的約束條件,介紹了一種計(jì)算分?jǐn)?shù)槽電機(jī)繞組系數(shù)的方法。詳細(xì)介紹了永磁直線電機(jī)電磁設(shè)計(jì)的過程,并給出了本文具體電機(jī)的設(shè)計(jì)方案。為了對分?jǐn)?shù)槽永磁直線電機(jī)的性能進(jìn)一步的研究,設(shè)計(jì)了四種不同極槽配合的永磁直線電機(jī),并對不同極槽配合和極弧系數(shù)對電機(jī)產(chǎn)生的影響進(jìn)行了分析。重點(diǎn)研究不同繞組類型對永磁直線電機(jī)產(chǎn)生的影響,并得出間隔繞組結(jié)構(gòu)較全齒繞組結(jié)構(gòu)電機(jī)具有更好的推力性能以及容錯(cuò)能力,但是空載反電勢諧波含量較大。為提高間隔繞組電機(jī)的推力性能,將不等齒結(jié)構(gòu)應(yīng)用于永磁直線電機(jī)。推導(dǎo)出了永磁直線電機(jī)的齒槽力以及電磁推力的解析式,并以12極18槽和13極18槽間隔繞組永磁直線電機(jī)為例進(jìn)行建模與仿真分析,結(jié)果顯示不等齒寬間隔繞組結(jié)構(gòu)可以降低電機(jī)的齒部磁密,有... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

直線電機(jī)類型

沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文16a空載時(shí)外磁路等效圖b負(fù)載時(shí)外磁路等效圖圖2.5外磁路等效圖Fig.2.5Equivalentdiagramofexternalmagneticcircuit在電路中表示負(fù)載運(yùn)行，即在主磁路中加個(gè)電樞磁動(dòng)勢Fa，因此負(fù)載下電機(jī)的等效電路圖可表示為：圖2.6永磁直線電機(jī)等效磁路圖Fig.2.6Equivalentmagneticcircuitdiagramofpermanentmagnetlinearmotor（2）空載工作點(diǎn)的計(jì)算：求解永磁體空載工作點(diǎn)的流程圖如下：開始輸入迭代誤差ε和空載漏磁系數(shù)σ0假設(shè)空載工作點(diǎn)b′m0空載主磁通φδ0=b′m0BrAm/σ0主磁導(dǎo)Λδ=φδ0/ΣF及其標(biāo)幺值λδ外磁路總磁導(dǎo)標(biāo)幺值λt=σ0λδ永磁體工作點(diǎn)bm0=λt/(λt+1)Abs(bm0-bm0)/bm0ε？結(jié)束Yesbm0=（bm0+bm0）/2No圖2.7永磁體空載工作點(diǎn)的流程圖Fig.2.7Flowchartofnoloadworkingpointofpermanentmagnet

?3.1極槽配合對電機(jī)性能的影響3.1.1不同極槽配合電機(jī)齒槽力的分析選擇極槽配合是設(shè)計(jì)電機(jī)的初始步驟，對于分?jǐn)?shù)槽永磁電機(jī)來說，每個(gè)一齒和每一塊永磁體一般會(huì)處于不同的相對位置，因此每個(gè)齒與永磁體相互作用，就會(huì)產(chǎn)生不同相位的推力波動(dòng)。所以合理對極槽配合進(jìn)行選取，能夠削弱電機(jī)的齒槽力，提高電機(jī)的推力性能[46-47]。文獻(xiàn)[33]對永磁直線電機(jī)的齒槽力進(jìn)行解析分析，并推導(dǎo)出當(dāng)極槽數(shù)值互質(zhì)的情況下電機(jī)的齒槽力最校本文對10極12槽、11極12槽、12極18槽以及13極18槽全齒繞組永磁直線電機(jī)進(jìn)行分析。電機(jī)分析模型如圖3.1所示：a10極12槽b11極12槽c12極18槽d13極18槽圖3.1電機(jī)分析模型圖Fig.3.1Motoranalysismodeldiagrams不同極槽配合下的永磁直線電機(jī)的齒槽力如圖3.2所示，從仿真結(jié)果可以看出，分?jǐn)?shù)槽永磁直線電機(jī)的齒槽力都可以控制在很小的范圍之內(nèi)，并且呈現(xiàn)周期性的變化。從結(jié)果可以分析出，在極弧系數(shù)以及槽形尺寸相同的條件下，當(dāng)電機(jī)槽數(shù)相同時(shí)，極槽數(shù)互質(zhì)的極槽配合，齒槽力要小很多。13極18槽電機(jī)齒槽力是12極18槽電機(jī)的56%，11極12槽電機(jī)的齒槽力是10極12槽電機(jī)的82%，并且綜合四種極槽配合電機(jī)來看，沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]永磁直線電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及研究發(fā)展綜述[J]. 盧琴芬,沈燚明,葉云岳.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(09)
[2]永磁直線同步電機(jī)的端部力分析及其優(yōu)化[J]. 姜敞,趙亮,曹揚(yáng).  微電機(jī). 2017(06)
[3]不同極槽配合內(nèi)置永磁電機(jī)轉(zhuǎn)矩性能研究[J]. 徐重鶴,張炳義.  微電機(jī). 2017(04)
[4]Halbach陣列永磁同步直線電機(jī)邊端力最小化研究[J]. 王斐然,廖有用,陳進(jìn)華,張馳,羅均.  微特電機(jī). 2017(04)
[5]無鐵心永磁同步直線電機(jī)推力諧波分析與消除[J]. 支凡,張鳴,朱煜,李鑫.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(07)
[6]以推力波動(dòng)抑制為目標(biāo)的永磁直線電機(jī)設(shè)計(jì)與分析[J]. 唐明,牛灝然,趙東東,梁得亮.  微電機(jī). 2016(04)
[7]分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁同步直線電機(jī)磁場解析計(jì)算[J]. 許孝卓,汪旭東,封海潮,王培龍,司紀(jì)凱.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(14)
[8]永磁同步直線電機(jī)磁阻力分析及抑制措施[J]. 韓雪巖,祁坤,張哲,賈建國.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(06)
[9]分?jǐn)?shù)槽集中繞組嵌入式永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)[J]. 王玉彬,孫建鑫.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(05)
[10]錯(cuò)位式雙邊型永磁直線同步電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 盧琴芬,張新敏,黃立人,葉云岳.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(11)

博士論文
[1]永磁直線同步電機(jī)推力波動(dòng)的分析與削弱研究[D]. 姚藝華.浙江大學(xué) 2018
[2]繞組分段永磁直線同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 祝賀.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)用永磁直線同步電機(jī)的磁場分析與電磁力研究[D]. 唐勇斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[4]分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁同步電機(jī)的若干問題研究[D]. 段世英.華中科技大學(xué) 2014
[5]永磁直線伺服電機(jī)及其冷卻系統(tǒng)研究[D]. 張玉秋.浙江大學(xué) 2013
[6]短時(shí)高過載無槽圓筒型永磁直線電機(jī)電磁及溫升特性研究[D]. 黃旭珍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]電動(dòng)汽車分?jǐn)?shù)槽永磁同步磁阻電機(jī)設(shè)計(jì)[D]. 年恒震.沈陽工業(yè)大學(xué) 2019
[2]低速大推力分?jǐn)?shù)槽繞組圓筒型永磁直線電機(jī)設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D]. 楊岳.哈爾濱理工大學(xué) 2019
[3]分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁同步電機(jī)的分析[D]. 黃信.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[4]電動(dòng)汽車用分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁電機(jī)設(shè)計(jì)與分析[D]. 雷蕾.東南大學(xué) 2018
[5]雙邊錯(cuò)位高速分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁直線同步電機(jī)的研究[D]. 葛慶穩(wěn).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[6]分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁電機(jī)的低諧波設(shè)計(jì)與分析[D]. 陳海游.江蘇大學(xué) 2016
[7]無鐵芯永磁同步直線電機(jī)的研究[D]. 馬振琦.東南大學(xué) 2015
[8]分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁同步直線電機(jī)性能分析與計(jì)算[D]. 王培龍.河南理工大學(xué) 2014
[9]永磁同步直線電機(jī)的設(shè)計(jì)及其磁阻力的優(yōu)化[D]. 章達(dá)眾.寧波大學(xué) 2013
[10]永磁直線電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)及磁阻力研究[D]. 杜衛(wèi)民.河南理工大學(xué) 2009



本文編號：2963238