無刷直流電機對地磁測量的干擾分析及補償研究.pdf

1、地磁場的測量和研究在航空航天、資源探測、交通通訊、國防建設、地震預報、空間氣象、環(huán)境監(jiān)測等諸多領域都有十分重要的意義。一般采用航空磁測的方法獲取區(qū)域地磁場值。但是在航空磁測的過程中,飛機上使用的無刷直流電機在環(huán)境中的漏磁場對地磁測量產生了明顯的干擾。為了解決航測過程中電機漏磁場對地磁測量干擾的問題,本文研究了電機漏磁場在時間和空間上的分布特點,并設計了有效的屏蔽和補償方案。
　　本文首先從無刷直流電機的結構和工作原理出發(fā),在專業(yè)的

2、低頻電磁場仿真軟件AnsoftMaxwell下建立了無刷直流電機磁場模型,并針對無刷直流電機在環(huán)境中的磁場分布進行了計算仿真。
　　然后設計了一系列的針對電機在靜態(tài)和動態(tài)情況下的漏磁場測量實驗,驗證了電機計算模型的正確性;獲取了電機漏磁場在電機靜態(tài)情況下隨空間距離、轉子位置和環(huán)境磁場的變化規(guī)律;獲取了電機漏磁場在電機動態(tài)情況下與空間距離和電機轉速之間的關系。
　　最后在對無刷直流電機漏磁場計算仿真和實驗研究的基礎上,設計了不

3、同情況下解決電機漏磁場干擾問題的三個方案:磁屏蔽、靜態(tài)補償、動態(tài)補償。通過計算仿真的手段比較了不同磁屏蔽材料對于電機漏磁場的屏蔽效果;在靜態(tài)情況下對轉子引起的硬鐵偏置與轉子位置的關系做了分析研究,針對電機的軟鐵補償產生的干擾設計了軟土額補償模型,并實驗得到軟鐵補償矩陣在模擬地磁環(huán)境下補償后將軟鐵誤差減小到20nT以下;在動態(tài)情況下,設計了變頻干擾濾波器,通過計算證明了濾波器的有效性。
　　本文提出了一種對工程電磁場的系統(tǒng)研究方法,