面向電磁彈射器的無(wú)鐵心永磁直線電機(jī)及其控制方法研究.pdf

1、電磁彈射器是隨著現(xiàn)代海洋軍事的發(fā)展而出現(xiàn)的一種應(yīng)用于航母艦載機(jī)彈射起飛的裝備，它的主體是一臺(tái)大功率直線電機(jī)。隨著永磁直線同步電機(jī)的快速發(fā)展，其在電磁彈射器上得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。而我國(guó)對(duì)電磁彈射器相關(guān)技術(shù)的研究才剛剛起步，本文針對(duì)電磁彈射器的直線電機(jī)及控制方法展開(kāi)理論研究，這對(duì)未來(lái)電磁彈射器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)具有重要意義。
　　電磁彈射器的發(fā)展現(xiàn)狀表明，目前對(duì)電磁彈射器的直線電機(jī)研究主要是圍繞有鐵心永磁直線同步電機(jī)展開(kāi)的。這種結(jié)構(gòu)的

2、不足主要體現(xiàn)在高速作業(yè)階段直線電機(jī)的運(yùn)行效率低。針對(duì)此問(wèn)題，本文構(gòu)建了一種在低速段和高速段分別采用有鐵心和無(wú)鐵心永磁直線同步電機(jī)組合的電磁彈射器直線電機(jī)總體結(jié)構(gòu)。
　　為降低電機(jī)設(shè)計(jì)制造難度，基于模塊化思想提出對(duì)小功率單元無(wú)鐵心永磁直線同步電機(jī)進(jìn)行研究。首先，選擇了適合于模塊化設(shè)計(jì)的繞組方案。利用解析法對(duì)電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)進(jìn)行分析，并推導(dǎo)了其在矢量控制下的推力模型。然后，分析電機(jī)動(dòng)子極距對(duì)電磁推力的影響規(guī)律，確定了電機(jī)的動(dòng)子極距方案。

3、
　　基于有限元法，利用仿真軟件對(duì)無(wú)鐵心永磁直線同步電機(jī)的電磁場(chǎng)進(jìn)行分析，研究了不同電磁結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)電機(jī)電磁推力特性的影響規(guī)律。同時(shí)，還以推力大、波動(dòng)小為優(yōu)化目標(biāo)對(duì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了選擇。并在此基礎(chǔ)上，對(duì)直線電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真分析，研究了無(wú)鐵心永磁直線同步電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的分布特點(diǎn)。
　　針對(duì)電磁彈射器的特殊應(yīng)用場(chǎng)合，本文還對(duì)直線電機(jī)的自律分散控制方法進(jìn)行了研究。建立了這種控制方式下的電機(jī)數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，建立了直線