直流直線電機(jī)抗飽和電磁結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、直線電機(jī)的優(yōu)良性能使其在國民生產(chǎn)中的諸多領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用，如磁懸浮客運系統(tǒng)等。然而其發(fā)展也存在一些限制:對于直流直線電機(jī)而言，磁飽和使其難以做得很長;對于同步或感應(yīng)直線電機(jī)，對變頻電源有著嚴(yán)格的要求。受開關(guān)頻率的限制，對高速電機(jī)的極距要求很大，從而限制了其速度的進(jìn)一步提高。為了在不需要精密控制的條件下即可實現(xiàn)長行程、大推力、高速度的目的，本文利用將定子進(jìn)行分段的方法，設(shè)計了一臺直流直線電機(jī)并對其做出了詳細(xì)研究。
　　 首先，研究

2、了直線電機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，著重對直流直線電機(jī)的推力、氣隙有效磁通密度、鐵芯磁通密度進(jìn)行了分析。利用ANSOFT12.0對一種開磁路的直流直線電機(jī)的磁通密度分布進(jìn)行了仿真驗證，加深了對電磁理論的理解。
　　 其次，對一臺直流直線電機(jī)模型進(jìn)行了多項參數(shù)的仿真計算。具體包括動子位置、定子橫向尺寸、電樞電流對動子受力的影響。同時，還對雙定子模塊的動子受力及氣隙處的定位力進(jìn)行了研究。結(jié)果表明將定子進(jìn)行分段，利用模塊間的氣隙可有效地降低磁飽和程

3、度。
　　 再次，以計算結(jié)果為指導(dǎo)，制作了一臺四模塊、雙動子，共計2m長的直流直線電機(jī)，并對其進(jìn)行了三種工況下的實驗測試。通過相關(guān)實驗對研究方法、所得結(jié)論進(jìn)行了驗證。計算及實驗結(jié)果表明，將定子進(jìn)行模塊化處理的方法可有效地解決磁飽和問題。這實現(xiàn)了將直流直線電機(jī)做得更長的目的，但動子卻在氣隙處受到了較大的定位力，使其受力產(chǎn)生了很大波動。
　　 最后，給出了一種具有抗磁飽和作用的“D”型定子結(jié)構(gòu);同時為優(yōu)化動子的受力波動問題，