橫向磁場(chǎng)永磁直線電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)的研究.pdf

1、直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)離心力作用、直接產(chǎn)生電磁推力等一系列旋轉(zhuǎn)電機(jī)無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，所以在各種直線運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合得到了廣泛應(yīng)用。而橫向磁場(chǎng)永磁直線電機(jī)更是以其電磁力密度大的優(yōu)異性能和本身結(jié)構(gòu)上同傳統(tǒng)直線電機(jī)的較大差異，在低速大推力直線運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域顯示了廣闊的應(yīng)用前景。目前這種發(fā)展尚未完全成熟的電機(jī)具有比較大的開(kāi)發(fā)與研究潛力，因而對(duì)其進(jìn)行研究具有十分重要的意義。
　　本

2、文首先對(duì)橫向磁場(chǎng)永磁直線電機(jī)的一些基本問(wèn)題進(jìn)行了較深入的研究。分析了橫向磁場(chǎng)永磁直線電機(jī)定位力的產(chǎn)生機(jī)理，并對(duì)定位力周期進(jìn)行了研究；分析了電機(jī)的電磁力提升原理；引入磁鋼等效電流的概念建立了考慮飽和時(shí)的橫向磁場(chǎng)永磁直線電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，這對(duì)于電機(jī)的性能分析和控制策略研究具有重要的指導(dǎo)意義。
　　在總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)橫向磁場(chǎng)永磁直線電機(jī)的各個(gè)部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并研制了一臺(tái)樣機(jī)；用三維有限元法對(duì)電機(jī)內(nèi)的電磁場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算和分析，提出用軸

3、向磁場(chǎng)和徑向磁場(chǎng)修正的方法來(lái)描述電機(jī)內(nèi)的三維場(chǎng)；在此基礎(chǔ)上計(jì)算了橫向磁場(chǎng)永磁直線電機(jī)的定位力特性、空載主磁通波形和通電時(shí)的“力—位移”特性，并對(duì)其進(jìn)行了相應(yīng)的分析。
　　為了抑制電機(jī)的直軸電流分量，本文對(duì)電壓超前角控制方法進(jìn)行了研究，該方法可以有效減小繞組電流的滯后，從而減小電機(jī)的直軸電流分量，提高系統(tǒng)的效率；設(shè)計(jì)了一套全硬件電路實(shí)現(xiàn)了橫向磁場(chǎng)永磁直線電機(jī)的開(kāi)環(huán)控制，使系統(tǒng)具有較高的可靠性。
　　對(duì)橫向磁場(chǎng)永磁直線電機(jī)樣機(jī)進(jìn)