初級永磁型直線電機控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、進入21世紀，科技的快速發(fā)展，帶動了城市化的步伐，促進了軌道交通的革新，直線電機走進了人們的生活，得到了廣泛的應(yīng)用。直線電機主要包括感應(yīng)式直線電機和永磁式直線電機。直線感應(yīng)電機已被應(yīng)用于軌道交通領(lǐng)域，但存在效率較低等缺點;傳統(tǒng)的永磁同步直線電機效率較高，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，且維護較難。初級永磁型直線電機兼具直線感應(yīng)電機結(jié)構(gòu)簡單、成本低以及永磁直線同步電機高效率的優(yōu)點，其次級定子僅由導磁鐵心構(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做為研究對象，將從以下幾個方面進行研究:
　　(1)對該新型初級永磁型直線電機的空載反電勢、磁場分布、推力、電感和結(jié)構(gòu)特點以及工作原理進行分析研究，同時，推導建立出這一新型電機的數(shù)學模型。
　　(2)搭建了初級永磁型直線電機的驅(qū)動控制系統(tǒng)模型，并進行原理驗證，對電機的動靜態(tài)特性等進行了仿真研究，驗

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