直流直線電機(jī)抗飽和電磁結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、直線電機(jī)的優(yōu)良性能使其在國(guó)民生產(chǎn)中的諸多領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用，如磁懸浮客運(yùn)系統(tǒng)等。然而其發(fā)展也存在一些限制:對(duì)于直流直線電機(jī)而言，磁飽和使其難以做得很長(zhǎng);對(duì)于同步或感應(yīng)直線電機(jī)，對(duì)變頻電源有著嚴(yán)格的要求。受開(kāi)關(guān)頻率的限制，對(duì)高速電機(jī)的極距要求很大，從而限制了其速度的進(jìn)一步提高。為了在不需要精密控制的條件下即可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)行程、大推力、高速度的目的，本文利用將定子進(jìn)行分段的方法，設(shè)計(jì)了一臺(tái)直流直線電機(jī)并對(duì)其做出了詳細(xì)研究。
　　 首先，研究

2、了直線電機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，著重對(duì)直流直線電機(jī)的推力、氣隙有效磁通密度、鐵芯磁通密度進(jìn)行了分析。利用ANSOFT12.0對(duì)一種開(kāi)磁路的直流直線電機(jī)的磁通密度分布進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，加深了對(duì)電磁理論的理解。
　　 其次，對(duì)一臺(tái)直流直線電機(jī)模型進(jìn)行了多項(xiàng)參數(shù)的仿真計(jì)算。具體包括動(dòng)子位置、定子橫向尺寸、電樞電流對(duì)動(dòng)子受力的影響。同時(shí)，還對(duì)雙定子模塊的動(dòng)子受力及氣隙處的定位力進(jìn)行了研究。結(jié)果表明將定子進(jìn)行分段，利用模塊間的氣隙可有效地降低磁飽和程

3、度。
　　 再次，以計(jì)算結(jié)果為指導(dǎo)，制作了一臺(tái)四模塊、雙動(dòng)子，共計(jì)2m長(zhǎng)的直流直線電機(jī)，并對(duì)其進(jìn)行了三種工況下的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)對(duì)研究方法、所得結(jié)論進(jìn)行了驗(yàn)證。計(jì)算及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，將定子進(jìn)行模塊化處理的方法可有效地解決磁飽和問(wèn)題。這實(shí)現(xiàn)了將直流直線電機(jī)做得更長(zhǎng)的目的，但動(dòng)子卻在氣隙處受到了較大的定位力，使其受力產(chǎn)生了很大波動(dòng)。
　　 最后，給出了一種具有抗磁飽和作用的“D”型定子結(jié)構(gòu);同時(shí)為優(yōu)化動(dòng)子的受力波動(dòng)問(wèn)題，