無繩電梯用磁通切換永磁直線電機及控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，人們對現(xiàn)有的自動控制系統(tǒng)提出了更高的要求，顯然，旋轉(zhuǎn)電機組成的傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代自動控制系統(tǒng)的要求，因此更具優(yōu)勢的直線電機構(gòu)成的驅(qū)動系統(tǒng)受到了人們廣泛關(guān)注。直線電機可以直接產(chǎn)生直線推力，不需要外加轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。因此，相對于傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)，直線電機驅(qū)動系統(tǒng)有更高的定位精度和響應(yīng)速度。最近幾年，隨著無繩電梯技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們對直線電機電梯系統(tǒng)的研究也不斷增加。本文主要研究了一種新型的磁通切換型永磁直線電機，其初

2、級由C型鐵心、永磁體和電樞繞組組成，且次級僅由簡單的鐵心組成。因此，該電機兼具直線感應(yīng)電機次級結(jié)構(gòu)簡單和永磁同步直線電機功率密度高的優(yōu)勢，特別適合應(yīng)用在長行程領(lǐng)域，可大幅度縮減原始成本。
　　本文主要分為以下五個部分進(jìn)行：
　　第一，分析了本文電機的結(jié)構(gòu)特點和運行原理，推導(dǎo)了電機的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)電機的磁場分析、定位力、繞組電感和靜態(tài)推力等基本特性詳細(xì)分析了其電磁特性。
　　第二，根據(jù)傳統(tǒng)永磁電機的設(shè)計方法，提出一套完整

3、的設(shè)計該電機的方法，分別對動子尺寸、永磁體尺寸和繞組等幾個方面進(jìn)行詳細(xì)分析。
　　第三，基于電磁場和有限元理論，利用JM AG軟件對電機的極對數(shù)配比、永磁體寬度、動子和定子的尺寸進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，得到了性能最佳的電機結(jié)構(gòu)。
　　第四，基于該電機的數(shù)學(xué)模型，在MATLAB/Simulink中建立了相應(yīng)的仿真模型，并對原理驗證，靜態(tài)特性和矢量控制進(jìn)行了驗證和仿真研究。
　　最后，基于DSP芯片，搭建了該電機的系統(tǒng)平臺，對整個