環(huán)形繞組結(jié)構(gòu)直線永磁同步電機(jī)的研究.pdf

1、本文提出了一種采用新型次級(jí)結(jié)構(gòu)的環(huán)形繞組直線永磁同步電機(jī)方案,其動(dòng)子質(zhì)量輕加速度高,同時(shí)環(huán)形繞組便于分段通電和分段控制,適用于電磁推進(jìn)領(lǐng)域。本文分別通過(guò)解析計(jì)算、有限元分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試三種方法對(duì)該電機(jī)進(jìn)行研究,為該新結(jié)構(gòu)電機(jī)的實(shí)際應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
　　首先,運(yùn)用傅立葉分解方法對(duì)環(huán)形繞組結(jié)構(gòu)直線永磁同步電機(jī)進(jìn)行了解析計(jì)算,分析該電機(jī)的磁場(chǎng)分布特點(diǎn),確定了電機(jī)磁路結(jié)構(gòu),建立磁場(chǎng)泊松方程,考慮電機(jī)的齒槽效應(yīng),進(jìn)而得到磁密分布函數(shù)。
　

2、　其次,對(duì)電機(jī)的電磁參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算,推導(dǎo)電機(jī)繞組因數(shù)、電阻、電感以及反電動(dòng)勢(shì)等具體表達(dá)式,其中由于環(huán)形繞組結(jié)構(gòu)的特殊性,重點(diǎn)分析了電機(jī)的各類(lèi)電感。進(jìn)一步建立電機(jī)dq軸數(shù)學(xué)模型,研究電機(jī)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)特性。
　　再次,建立電機(jī)有限元分析模型,優(yōu)化電機(jī)磁極結(jié)構(gòu)以減小端部效應(yīng),優(yōu)化電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)以提高電機(jī)推力特性,進(jìn)一步考慮采用斜極結(jié)構(gòu)對(duì)電機(jī)推力特性的影響,驗(yàn)證解析計(jì)算結(jié)果。按照優(yōu)化數(shù)據(jù)加工樣機(jī),進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證有限元