加載用無鐵心直線永磁同步電機(jī)及其冷卻系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著直線電機(jī)理論和應(yīng)用的不斷發(fā)展，對(duì)直線電機(jī)的性能提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確的測(cè)試直線電機(jī)的性能變得十分重要，直線電機(jī)測(cè)試平臺(tái)因此產(chǎn)生，測(cè)試中加載實(shí)驗(yàn)是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，加載電機(jī)的性能優(yōu)劣直接影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。對(duì)于無鐵心直線永磁同步電機(jī)，本文提出了一種新型冷卻結(jié)構(gòu)，在電機(jī)初級(jí)線圈中間布置冷卻水套，冷卻水套由不導(dǎo)磁但導(dǎo)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(jī)和兩邊冷卻結(jié)構(gòu)電機(jī)。
　　在加載實(shí)驗(yàn)中，加載

2、電機(jī)提供的制動(dòng)力分為兩部分，一部分是冷卻水套中感應(yīng)產(chǎn)生的與電機(jī)運(yùn)行方向相反的渦流制動(dòng)力，另一部分是電機(jī)三相繞組通電產(chǎn)生的電磁制動(dòng)力。本文對(duì)該電機(jī)進(jìn)行如下幾個(gè)方面的研究：
　　首先，運(yùn)用解析方法得到了冷卻水套內(nèi)渦流密度和渦流制動(dòng)力的解析表達(dá)式，用有限元法驗(yàn)證了解析法的正確性。分析了冷卻水套參數(shù)對(duì)渦流制動(dòng)力的影響，對(duì)比了兩種不同冷卻結(jié)構(gòu)電機(jī)的渦流制動(dòng)力，為后續(xù)分析提供了理論基礎(chǔ)。
　　其次，對(duì)兩種采用不同冷卻結(jié)構(gòu)的電機(jī)分別建立了

3、有限元模型，以制動(dòng)力波動(dòng)率和制動(dòng)力密度為目標(biāo)，按照從磁場(chǎng)到制動(dòng)力的優(yōu)化思路，對(duì)電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，按照優(yōu)化結(jié)果加工了一臺(tái)樣機(jī)并進(jìn)行了靜態(tài)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)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(jī)的設(shè)計(jì)方法，推導(dǎo)出電機(jī)的主要尺寸關(guān)系式，闡述了電機(jī)次級(jí)部件的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，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(qiáng)度的優(yōu)化方法。
　　最后，建立了電機(jī)