發(fā)布時(shí)間：2021-12-22 12:32

　　永磁直線(xiàn)同步電機(jī)（Permanent Magnet Linear Synchronous Machine,PMLSM）因其高推力、高速度、高效率、高加速度、高精度等優(yōu)點(diǎn),已成功應(yīng)用于高檔數(shù)控機(jī)床、半導(dǎo)體加工設(shè)備、高速物流等行業(yè)。本文圍繞PMLSM推力波動(dòng)的分析和削弱進(jìn)行以下幾方面的研究:提出了 PMLSM的虛擬槽周期模型。基于等效磁化強(qiáng)度法、子空間法以及許克變換法,建立了短初級(jí)長(zhǎng)次級(jí)PMLSM的解析模型。解析計(jì)算得到了氣隙磁場(chǎng)和定位力,通過(guò)與有限元分析結(jié)果的比較,證明了解析計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。借助有限元分析,將PMLSM的負(fù)載推力波動(dòng)分離成永磁推力波動(dòng)、磁阻推力波動(dòng)和負(fù)載定位力三個(gè)分量,研究了不同負(fù)載下各波動(dòng)分量的變化情況,說(shuō)明了負(fù)載推力波動(dòng)隨電流增大而增大的原因。基于凍結(jié)磁導(dǎo)率（FP）原理,提出了一種快速計(jì)算PMLSM負(fù)載定位力的方法。該方法只需要計(jì)算兩個(gè)PMLSM有限元模型,一個(gè)是電流和永磁體共同激勵(lì)下的有限元模型,另一個(gè)是僅電流激勵(lì)下的有限元模型。通過(guò)與文獻(xiàn)中已有的兩種負(fù)載定位力計(jì)算方法對(duì)比,證明了所提方法能快速有效地預(yù)測(cè)負(fù)載定位力。研究了 PMLSM推力波動(dòng)削弱的各種方法。通過(guò)改... 

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【部分圖文】：

圖１．１?ＤＭＧＤＭＣ８０Ｈｌｉｎｅａｒ臥式加工中心?圖１．２?ＳＯＤＩＣＫ?８ＡＬ４００Ｐ電火花線(xiàn)切割機(jī)??

１．２?ＰＭＬＳＭ?概述??１．２．１結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)??ＰＭＬＳＭ可以看成由對(duì)應(yīng)的永磁旋轉(zhuǎn)同步電機(jī)演變而來(lái)。如圖１．３所示，旋??轉(zhuǎn)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子分別對(duì)應(yīng)直線(xiàn)電機(jī)的初級(jí)和次級(jí)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)??直線(xiàn)電機(jī)的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)１１１］。在實(shí)際應(yīng)用中，為了保證運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ＰＭＬＳＭ的初級(jí)與??次級(jí)耦合長(zhǎng)度不變，初級(jí)和次級(jí)的長(zhǎng)度一般被制造成不相等。與長(zhǎng)初級(jí)短次級(jí)??ＰＭＬＳＭ相比，短初級(jí)長(zhǎng)次級(jí)ＰＭＬＳＭ在制造成本和運(yùn)行費(fèi)用上都有優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用??最為廣泛。???轉(zhuǎn)子、??圈??圖１．３永磁旋轉(zhuǎn)同步電機(jī)與ＰＭＬＳＭ結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?１．３?Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ?ｍａｇｎｅｔ?ｒｏｔａｒｙ?ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ?ｍｏｔｏｒ?ａｎｄ?ＰＭＬＳＭ．??三相對(duì)稱(chēng)正弦電流在ＰＭＬＳＭ的三相繞組中流通時(shí)，將會(huì)在氣隙中產(chǎn)生一個(gè)??沿水平方向移動(dòng)的行波磁場(chǎng)，該行波磁場(chǎng)與永磁體在氣隙中產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用，??３??

均采用水冷方式冷卻，最大推力達(dá)到２０７００?Ｎ，最大速度達(dá)到３７０ｍ／ｍｉｎ。??荷蘭Ｔｅｃｎｏｔｉｏｎ公司是光刻機(jī)生產(chǎn)商ＡＳＭＬ的精密直線(xiàn)電機(jī)供應(yīng)商，主要生產(chǎn)Ｔ??系列有鐵心和Ｕ系列無(wú)鐵心ＰＭＬＳＭ，圖１．４所示的ＴＢＷ系列有鐵心直線(xiàn)電機(jī)??采用水冷結(jié)構(gòu)，額定輸出推力最高達(dá)２８５０Ｎ，峰值推力可這到６７５０Ｎ，最大速度??可達(dá)１２ｍ／ｓ。美國(guó)Ｋｏｌｌｍｏｒｇｅｎ公司生產(chǎn)的Ｐｌａｔｉｎｕｍ?ＤＤＬ系列有鐵心直線(xiàn)電機(jī)（見(jiàn)??圖１．５）采用了獲得專(zhuān)利的抗磁槽效應(yīng)設(shè)計(jì)技術(shù)，無(wú)需偏移永磁體即可獲得平穩(wěn)??的輸出推力。Ｐａｒｋｅｒ－Ｔｒｉｌｏｇｙ公司生產(chǎn)的Ｒｉｐｐｅｄ系列有鐵心直線(xiàn)電機(jī)同樣采用了??專(zhuān)利化的防齒槽效應(yīng)技術(shù)，幾乎消除了齒槽力，使得有鐵心直線(xiàn)電機(jī)也可以應(yīng)用??于以前只能考慮無(wú)鐵心電機(jī)的領(lǐng)域。圖１．６所示為Ｐａｒｋｅｒ?ＲＩＰＰＥＤ?Ｒ１６有鐵心直??線(xiàn)電機(jī)，其持續(xù)推力達(dá)到了?２２３０?Ｎ，峰值推力達(dá)到了?７４３３?Ｎ。圖１．７所示為??Ａｅｒｏｔｅｃｈ公司推出的ＡＢＬ１５００型無(wú)鐵心永磁直線(xiàn)電機(jī)，具有無(wú)推力波動(dòng)、高速??響應(yīng)和高精度的特點(diǎn)。??圖】．４?Ｔｅｃｎｏｔｉｏｎ?ＴＢＷ系列直線(xiàn)電機(jī)?圖１．５?Ｋｏｌｌｍｏｒｇｅｎ?ＤＤＬ系列直線(xiàn)電機(jī)??Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｅｃｎｏｔｉｏｎ’ｓ?ＴＢＷ?ｓｅｒｉｅｓ?Ｆｉｇ．?１．５?Ｋｏｌｌｍｏｒｇｅｎ’ｓ?ＤＤＬ?ｓｅｒｉｅｓ??ｌｉｎｅａｒ?ｍａｃｈｉｎｅ．?ｌｉｎｅａｒ?ｍａｃｈｉｎｅ．??Ｐｈｏｔｏ?ｆｒｏｍ：?ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｔｅｃｎｏｔｉｏｎ．ｃｏｍ?Ｐｈｏｔｏ?ｆｒｏｍ：?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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