初級永磁型直線電機(jī)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)，科技的快速發(fā)展，帶動了城市化的步伐，促進(jìn)了軌道交通的革新，直線電機(jī)走進(jìn)了人們的生活，得到了廣泛的應(yīng)用。直線電機(jī)主要包括感應(yīng)式直線電機(jī)和永磁式直線電機(jī)。直線感應(yīng)電機(jī)已被應(yīng)用于軌道交通領(lǐng)域，但存在效率較低等缺點(diǎn);傳統(tǒng)的永磁同步直線電機(jī)效率較高，但無論將永磁體還是繞組沿軌道鋪設(shè)，都會大大增加工程成本，且維護(hù)較難。初級永磁型直線電機(jī)兼具直線感應(yīng)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、成本低以及永磁直線同步電機(jī)高效率的優(yōu)點(diǎn)，其次級定子僅由導(dǎo)磁鐵心構(gòu)成，繞組和

2、永磁體均置于初級動子，特別適用于礦井、軌道交通等長行程應(yīng)用領(lǐng)域。
　　本文以課題組提出的一種新型高推力密度初級永磁型直線電機(jī)做為研究對象，將從以下幾個方面進(jìn)行研究:
　　(1)對該新型初級永磁型直線電機(jī)的空載反電勢、磁場分布、推力、電感和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及工作原理進(jìn)行分析研究，同時，推導(dǎo)建立出這一新型電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。
　　(2)搭建了初級永磁型直線電機(jī)的驅(qū)動控制系統(tǒng)模型，并進(jìn)行原理驗(yàn)證，對電機(jī)的動靜態(tài)特性等進(jìn)行了仿真研究，驗(yàn)

3、證了電機(jī)的運(yùn)行原理
　　(3)分析了初級永磁型直線電機(jī)帶故障運(yùn)行特性，提出一種總行波磁場不變的容錯控制策略，由容錯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和容錯控制算法建立了容錯控制驅(qū)動系統(tǒng)，進(jìn)行了仿真研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　(4)針對初級永磁型直線電機(jī)有較大垂向力進(jìn)而引起工效降低的弊端，分析了垂向力的特性和組成，推導(dǎo)出垂向力解析表達(dá)式。提出了一種垂向力優(yōu)化控制方法，在正常運(yùn)作推力不變下，提升電機(jī)性能。
　　(5)基于TMS320F2812搭建了初級永