弧線電機(jī)是一種可以驅(qū)動(dòng)負(fù)載在有限角度內(nèi)沿圓弧線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的特種電機(jī),它兼有直線電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特點(diǎn)。這種電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高,響應(yīng)速度快,是一種新型的動(dòng)力裝置。軸向磁通電機(jī)不同于傳統(tǒng)的徑向磁通電機(jī),其最顯著的優(yōu)點(diǎn)是軸向尺寸小、損耗小、效率高,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩慣量小,適合應(yīng)用在低速大轉(zhuǎn)矩的運(yùn)行場合。本文針對(duì)應(yīng)用在翼閘門機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),開發(fā)研究一種新型軸向磁通弧線電機(jī),采用分段式二維有限元法對(duì)電機(jī)的運(yùn)行原理、結(jié)構(gòu)尺寸、工作性能進(jìn)行分析。主要針對(duì)新型軸向磁通弧線電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和漏磁分析展開工作,主要包括以下幾個(gè)方面:首先,詳細(xì)介紹了新型軸向磁通弧線電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其工作原理,運(yùn)用Ansoft有限元分析軟件,建立三維有限元模型和分段式等效二維有限元模型,對(duì)電機(jī)電磁場和性能進(jìn)行對(duì)比分析。分析該電機(jī)各種漏磁形式,推導(dǎo)出各部分漏磁通對(duì)應(yīng)的漏磁導(dǎo)解析式,建立該電機(jī)等效磁路模型,利用有限元法和等效磁路法分別計(jì)算了該電機(jī)的空載漏磁系數(shù)。其次,分析了影響新型軸向磁通弧線電機(jī)工作性能的磁阻力,分別推導(dǎo)了弧線電機(jī)齒槽力和端部力的解析表達(dá)式,重點(diǎn)研究了永磁體厚度、槽口寬度、極弧系數(shù)對(duì)齒槽力的影響,以及端部導(dǎo)磁塊形狀尺寸對(duì)端... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

翼閘門機(jī)Fig.1.1Automaticwinggate傳統(tǒng)的翼閘門動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)過于復(fù)雜，為了簡化系統(tǒng)，本文所設(shè)計(jì)的新型軸向磁

5第2章新型軸向磁通弧線電機(jī)的理論基礎(chǔ)2.1新型軸向磁通弧線電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理從結(jié)構(gòu)看，弧線電機(jī)是直線電機(jī)的特例。直線電機(jī)可由傳統(tǒng)的徑向旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)化得到，剔除中間機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載做直線運(yùn)動(dòng)[4]。將旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿徑向剖開，并沿周向拉伸成直線，再將其按照一定弧度彎曲成為弧線電機(jī)，如圖2.1所示，因?yàn)槠渑c直線電機(jī)有相同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，所以將新型軸向磁通弧線電機(jī)列入直線電機(jī)的范疇[16]。圖2.1弧線電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2.1Structurechartofarcmotor本文所設(shè)計(jì)的新型軸向磁通弧線電機(jī)應(yīng)用在翼閘門機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，由于對(duì)電機(jī)有較高的安裝尺寸要求，所以采用軸向磁通結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖2.2所示。這種結(jié)構(gòu)軸向尺寸較小，節(jié)省安裝空間，轉(zhuǎn)矩密度較高，具有優(yōu)越的動(dòng)態(tài)性能，適于工作在低速運(yùn)行的環(huán)境中[17]。圖2.2新型軸向磁通弧線電機(jī)結(jié)構(gòu)圖Fig.2.2StructurechartofnewaxialfluxarcPMSM在新型軸向磁通弧線電機(jī)初級(jí)繞組中，施加正序?qū)ΨQ電流，與永磁體勵(lì)磁磁場共同作用，在電機(jī)氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁常由于電機(jī)的初級(jí)鐵心兩端開斷，不能保持三相電樞繞組的對(duì)稱性，導(dǎo)致三相繞組之間的互感不相等，因此弧線電機(jī)也具有同于直線沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文

5第2章新型軸向磁通弧線電機(jī)的理論基礎(chǔ)2.1新型軸向磁通弧線電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理從結(jié)構(gòu)看，弧線電機(jī)是直線電機(jī)的特例。直線電機(jī)可由傳統(tǒng)的徑向旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)化得到，剔除中間機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載做直線運(yùn)動(dòng)[4]。將旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿徑向剖開，并沿周向拉伸成直線，再將其按照一定弧度彎曲成為弧線電機(jī)，如圖2.1所示，因?yàn)槠渑c直線電機(jī)有相同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，所以將新型軸向磁通弧線電機(jī)列入直線電機(jī)的范疇[16]。圖2.1弧線電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2.1Structurechartofarcmotor本文所設(shè)計(jì)的新型軸向磁通弧線電機(jī)應(yīng)用在翼閘門機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，由于對(duì)電機(jī)有較高的安裝尺寸要求，所以采用軸向磁通結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖2.2所示。這種結(jié)構(gòu)軸向尺寸較小，節(jié)省安裝空間，轉(zhuǎn)矩密度較高，具有優(yōu)越的動(dòng)態(tài)性能，適于工作在低速運(yùn)行的環(huán)境中[17]。圖2.2新型軸向磁通弧線電機(jī)結(jié)構(gòu)圖Fig.2.2StructurechartofnewaxialfluxarcPMSM在新型軸向磁通弧線電機(jī)初級(jí)繞組中，施加正序?qū)ΨQ電流，與永磁體勵(lì)磁磁場共同作用，在電機(jī)氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁常由于電機(jī)的初級(jí)鐵心兩端開斷，不能保持三相電樞繞組的對(duì)稱性，導(dǎo)致三相繞組之間的互感不相等，因此弧線電機(jī)也具有同于直線沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文


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