本文關鍵詞：圓筒型永磁直線電機樣機改進設計

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【摘要】：直線電機作為新型的動力裝置,相比于傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電機+滾珠絲杠”的傳動方式,不僅取消了機械傳動鏈帶來的不良影響,還具有結構簡單、反應速度快、系統(tǒng)效率高等優(yōu)點,越來越受到人們的廣泛關注。本文所研究的圓筒型永磁直線電機應用于閘機門的驅(qū)動裝置,根據(jù)原有樣機存在的不足,設計了新的圓筒型永磁直線電機方案。在設計時不僅要提高其電磁推力性能,還要減小電機運行期間的發(fā)熱程度,以免發(fā)熱影響電機的壽命以及其運行的可靠性。文章主要針對圓筒型永磁直線電機的研究與設計展開工作,主要包括以下幾個方面:首先,詳細介紹了圓筒型永磁直線電機的結構特點及其工作原理。根據(jù)圓筒型永磁直線電機的結構特性,在結合磁路法以及有限元法的基礎上,得到了圓筒型永磁直線電機設計的基本方法,確定并驗證電機尺寸設計的合理性。其次,根據(jù)原有樣機存在電磁推力不足、推力波動嚴重以及發(fā)熱明顯等問題,分別分析了次級軸尺寸、初級長度、充磁方式以及初級槽口尺寸等等對以上問題的影響。并將新的方案與原有方案在電磁推力密度以及磁路設計合理性等方面進行對比,驗證了新的圓筒型永磁直線電機在性能上有了明顯的改善。最后,利用原有樣機驗證了以上電機設計方法的可行性。針對原樣機運行過程中的發(fā)熱現(xiàn)象,提出通過填充絕緣導熱硅脂的方法加強電機的散熱性能,提高其運行性能。加強散熱措施前后樣機的溫升對比實驗數(shù)據(jù)表明,改進后的樣機散熱效果得到了明顯改善。通過本文的研究與分析為以后的圓筒型永磁直線電機理論設計提供一定的理論指導。
【關鍵詞】：圓筒型永磁直線電機 磁場分析 結構設計 推力 溫升
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM359.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 課題研究的背景及意義8-9
• 1.2 圓筒型永磁直線電機研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 圓筒型永磁直線電機設計概況10-11
• 1.4 本課題研究的主要內(nèi)容11-12
• 第2章 圓筒型永磁直線電機基本理論與瞬態(tài)場分析介紹12-19
• 2.1 圓筒型永磁直線電機基本結構與原理12-14
• 2.1.1 圓筒型永磁直線電機基本結構12-13
• 2.1.2 圓筒型永磁直線電機工作原理13-14
• 2.2 電磁場理論基礎14-15
• 2.2.1 麥克斯韋方程組14-15
• 2.2.2 有限元計算15
• 2.3 圓筒型永磁直線電機瞬態(tài)場分析理論與創(chuàng)建過程15-18
• 2.4 本章小節(jié)18-19
• 第3章 圓筒型永磁直線電機的設計19-31
• 3.1 圓筒型永磁直線電機的設計工作19
• 3.2 圓筒型永磁直線電機的設計過程19-24
• 3.2.1 槽極數(shù)的確定19-20
• 3.2.2 主要尺寸的確定20
• 3.2.3 氣隙的選取20
• 3.2.4 繞組的設計20-22
• 3.2.5 永磁體尺寸的確定22-23
• 3.2.6 初級長度的確定23-24
• 3.3 永磁直線電機的磁路計算24-27
• 3.4 圓筒型永磁直線電機工作性能分析27-30
• 3.5 本章小結30-31
• 第4章 各參數(shù)對圓筒型永磁直線電機性能影響分析31-45
• 4.1 軸向充磁與Halbach充磁結構對圓筒型永磁直線電機的影響31-34
• 4.1.1 Halbach充磁結構原理31
• 4.1.2 Halbach充磁結構對圓筒型永磁直線電機的影響31-34
• 4.2 槽極配合對圓筒型永磁直線電機的影響34-36
• 4.3 槽口寬度對圓筒型永磁直線電機的影響36-37
• 4.4 圓筒型永磁直線電機電磁推力的影響因素分析37-41
• 4.4.1 直線電機推力的計算37-38
• 4.4.2 次級軸的尺寸對直線電機電磁推力的影響38-39
• 4.4.3 端部效應對圓筒型永磁直線電機電磁推力的影響39-41
• 4.5 圓筒型永磁直線電機推力密度的提高41-42
• 4.6 圓筒型永磁直線電機磁場改善42-44
• 4.7 本章小結44-45
• 第5章 圓筒型永磁直線電機樣機的改進加工及實驗45-50
• 5.1 溫升對電機的影響45-46
• 5.2 降低溫升影響的措施46-48
• 5.3 溫升測試實驗48-49
• 5.4 本章小結49-50
• 第6章 總結50-51
• 參考文獻51-54
• 在學研究成果54-55
• 致謝55

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