新型直線旋轉(zhuǎn)兩自由度雙定子永磁電機(jī)設(shè)計(jì)及靜態(tài)特性分析.pdf

1、兩自由度直線旋轉(zhuǎn)電機(jī)（Two-degree-of-freedom Linear and Rotary Motor，2-DOF LRM）是一種新型電機(jī)，可替代兩個(gè)或者多個(gè)單自由度電機(jī)及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及螺旋運(yùn)動(dòng)，具有體積小、成本低、效率高的優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，對(duì)2-DOF LRM進(jìn)行研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　本文提出一種新型雙定子直線旋轉(zhuǎn)兩自由度永磁同步電機(jī)（Two-degree-of-

2、freedom Linear andRotary Permanent Magnet Synchronous Motor，2-DOF LRPMSM），對(duì)其運(yùn)行機(jī)理、基本結(jié)構(gòu)、電磁設(shè)計(jì)、靜態(tài)特性等方面進(jìn)行研究，主要包括:
　　(1)基于國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，分析已有2-DOF LRM電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合外轉(zhuǎn)子永磁旋轉(zhuǎn)電機(jī)和圓筒型永磁直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)，提出一種新型雙定子直線旋轉(zhuǎn)兩自由度永磁同步電機(jī)，該電機(jī)采用徑向組合式結(jié)構(gòu)，由外到內(nèi)依次為直線驅(qū)

3、動(dòng)單元定子、動(dòng)子（轉(zhuǎn)子）及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元定子，同時(shí)具有內(nèi)外兩個(gè)氣隙。
　　(2)分析2-DOF LRPMSM的運(yùn)行機(jī)理，建立旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元和直線驅(qū)動(dòng)單元在定子ABC和轉(zhuǎn)子dq0兩個(gè)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，總結(jié)2-DOF LRPMSM設(shè)計(jì)特點(diǎn)，推導(dǎo)理論分析公式，并對(duì)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元和直線驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行電磁參數(shù)設(shè)計(jì)。
　　(3)利用有限元計(jì)算方法，對(duì)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元和直線驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行二維電磁場(chǎng)和對(duì)2-DOFLRPMSM進(jìn)行三維磁場(chǎng)分析，揭示電機(jī)內(nèi)