加載用無鐵心直線永磁同步電機及其冷卻系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著直線電機理論和應用的不斷發(fā)展，對直線電機的性能提出了更高的標準，準確的測試直線電機的性能變得十分重要，直線電機測試平臺因此產(chǎn)生，測試中加載實驗是一個重要的環(huán)節(jié)，加載電機的性能優(yōu)劣直接影響測試結(jié)果的準確性。對于無鐵心直線永磁同步電機，本文提出了一種新型冷卻結(jié)構(gòu)，在電機初級線圈中間布置冷卻水套，冷卻水套由不導磁但導電的不磁鋼材料制成，并根據(jù)冷卻水套的安裝位置不同，將其分為中間冷卻結(jié)構(gòu)電機和兩邊冷卻結(jié)構(gòu)電機。
　　在加載實驗中，加載

2、電機提供的制動力分為兩部分，一部分是冷卻水套中感應產(chǎn)生的與電機運行方向相反的渦流制動力，另一部分是電機三相繞組通電產(chǎn)生的電磁制動力。本文對該電機進行如下幾個方面的研究：
　　首先，運用解析方法得到了冷卻水套內(nèi)渦流密度和渦流制動力的解析表達式，用有限元法驗證了解析法的正確性。分析了冷卻水套參數(shù)對渦流制動力的影響，對比了兩種不同冷卻結(jié)構(gòu)電機的渦流制動力，為后續(xù)分析提供了理論基礎。
　　其次，對兩種采用不同冷卻結(jié)構(gòu)的電機分別建立了

3、有限元模型，以制動力波動率和制動力密度為目標，按照從磁場到制動力的優(yōu)化思路，對電機的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化，按照優(yōu)化結(jié)果加工了一臺樣機并進行了靜態(tài)實驗，驗證了有限元優(yōu)化方法的正確性。
　　再次，研究了中間冷卻結(jié)構(gòu)加載用無鐵心直線永磁同步電機的設計方法，推導出電機的主要尺寸關系式，闡述了電機次級部件的設計要點，研究了冷卻水套厚度的確定方法及線圈寬度與線圈間距的配合規(guī)律，并給出了冷卻水套結(jié)構(gòu)強度的優(yōu)化方法。
　　最后，建立了電機