检索结果-南通市图书馆

作者：吴小虎沈阳工业大学

学位级别：硕士

传统有杆泵采油装置存在抽油杆和油管偏磨、采油效率低、检泵周期短等问题,而新型的往复式潜油直驱系统利用圆筒形潜油永磁直线电机直接驱动柱塞泵,很好地解决了抽油杆和油管偏磨问题,提高了采油效率,可应用在低产井、斜井、定向井和水... 详细信息

传统有杆泵采油装置存在抽油杆和油管偏磨、采油效率低、检泵周期短等问题,而新型的往复式潜油直驱系统利用圆筒形潜油永磁直线电机直接驱动柱塞泵,很好地解决了抽油杆和油管偏磨问题,提高了采油效率,可应用在低产井、斜井、定向井和水平井中。本文设计用于潜油直驱系统的圆筒形永磁直线电机,研究极槽配合及供电方式对电机推力密度的影响,以及研究电机动子偏心下端部力和齿槽力的变化规律。主要研究内容包括以下几部分:首先,综述圆筒形永磁直线电机常见的拓扑结构、气隙磁场计算方法、推力波动产生原因和削弱方法、偏心下的电磁力产生机理及计算方法,明确圆筒形潜油永磁直线电机的研究目标。其次,研究分数槽圆筒形永磁直线电机的设计,及供电方式对电机推力密度的影响。针对21槽22极分数槽圆筒形永磁直线电机,研究电工纯铁拼块式电机初级和次级结构的设计;研究双外引出线饼状线圈提高电机槽满率,降低铜耗的可行性;对比分析电机在正弦交流供电和无刷直流供电下的推力特性。然后,研究集中整距绕组圆筒形永磁直线电机的设计,及供电方式对电机推力密度的影响。研究66槽22极整数槽电机的设计,研究比较分数槽和集中整距绕组电机的空载定位力、空载气隙磁密等特性,研究电机在正弦交流供电和无刷直流供电下的推力特性。最后,研究动子偏心下的圆筒形永磁直线电机电磁力的变化规律。运用Ansoft软件建立偏心下的电机模型,计算偏心对电机端部力和齿槽力的影响规律,以及研究偏心对电机推力的大小和波动影响。

关键词：圆筒形永磁直线电机双外引出线饼状绕组动子偏心端部力齿槽力

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软磁复合材料的圆筒形永磁直线电机设计与推力波动研究

软磁复合材料的圆筒形永磁直线电机设计与推力波动研究

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作者：王超沈阳工业大学

学位级别：硕士

直线运动是工业和生活自动化系统中要实现的一种最基本的运动形式,直线电机的出现给直线运动的实现提供了新的更直接的方法。传统的方式例如气动、液压、珠丝杠等结构复杂、系统运行效率低。直线电机不需要中间的传动装置就可以直接实... 详细信息

直线运动是工业和生活自动化系统中要实现的一种最基本的运动形式,直线电机的出现给直线运动的实现提供了新的更直接的方法。传统的方式例如气动、液压、珠丝杠等结构复杂、系统运行效率低。直线电机不需要中间的传动装置就可以直接实现直线运动,具有结构简单、高速度、精度高、响应速度快等诸多优点。圆筒形永磁直线电机更是拥有直线电机和永磁电机的双重优点。但圆筒形直线电机也有其缺点,推力波动大的问题直接影响着圆筒形永磁直线电机的伺服性能。本课题来自于国家自然科学基金项目——软磁复合材料的圆筒形永磁直线电机推力波动与材料铁耗特性研究。文中设计了一台圆筒形永磁直线电机,并针对直线电机推力波动形成的主要原因,对电机进行了仿真及优化。课题主要包括以下几个方面:首先,介绍了圆筒形永磁直线电机的工作原理和结构特点。选择合适的电机结构进行电机设计,结合理论分析及计算确定了电机的基本设计方法方案,并通过有限元软件Ansoft创建模型进行仿真,验证电机尺寸的合理性。其次,分析了圆筒形永磁直线电机推力波动产生的主要原因,针对直线电机端部力和齿槽力两个方面对电机进行了研究。阐述了初级长度对端部力的影响,计算出了初级铁心长度,对电机槽口宽度、次级充磁结构等进行了对比研究来减小电机磁阻力,并结合实际加工问题,最终确定了电机的制作方案。将最终方案与基本方案的仿真结果进行对比,验证了新方案对减小电机推力波动的有效性。测试电机的磁阻力,将实测数据与仿真结果进行对比,验证理论及仿真的实际效果。分析实测与理论仿真出现差异的原因,总结样机制作及实验过程的实际经验。最后,提出了这一种新的分析圆筒形直线电机端部力的方法,利用这种方法分析了电机斜端部受力情况,得到最佳的倾斜端部尺寸,并利用有限元仿真对该方法进行了验证。此外还分析了使用斜槽减小圆筒电机推力波动的可行性,并绘制出不同角度的斜槽圆筒形永磁直线电机模型,利用有限元仿真研究斜槽对电机推力波动影响,对比分析了不同斜槽角度对推力波动的影响,得到了最佳的斜槽量。本文对电机的设计及优化为今后设计圆筒形永磁直线电机提供了一定的实验数据和理论指导。

关键词：圆筒形永磁直线电机推力波动斜端部斜槽

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潜油永磁直线电机单边磁拉力分析与计算

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沈阳工业大学学报 2017年第1期39卷 1-5页

作者：李德儒中国石油化工股份有限公司河南油田分公司河南南阳473400

针对圆筒形永磁直线电机的偏心带来极大单边磁拉力、导致动定子之间的摩擦力高达数千牛顿的问题,建立了圆筒形永磁直线电机模型,分析了圆筒形永磁直线电机的结构特点与电机单边磁拉力产生的原因.采用磁路法分析电机偏心时的气隙磁场,利... 详细信息

针对圆筒形永磁直线电机的偏心带来极大单边磁拉力、导致动定子之间的摩擦力高达数千牛顿的问题,建立了圆筒形永磁直线电机模型,分析了圆筒形永磁直线电机的结构特点与电机单边磁拉力产生的原因.采用磁路法分析电机偏心时的气隙磁场,利用麦克斯韦张量定理推导出空载下圆筒形永磁直线电机的结构参数和偏心参数与单边磁拉力的关系,并根据推导结果计算出电机单边磁拉力.结果表明,该解析方法具有一定的正确性和准确性.

关键词：圆筒形永磁直线电机偏心单边磁拉力轴向充磁磁路法气隙磁场解析计算有限元

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真空断路器永磁直线电机操动机构的研究

真空断路器永磁直线电机操动机构的研究

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作者：郭福柱沈阳工业大学

学位级别：硕士

作为电力系统网络的保护与控制设备,真空断路器是构建智能电网的基础元件之一。真空断路器分合闸所需驱动能量来源于操动机构,其工作性能直接决定真空断路器运行特性和可靠性。为解决12kV真空断路器传统操动机构和旋转电机操动机构结构... 详细信息

作为电力系统网络的保护与控制设备,真空断路器是构建智能电网的基础元件之一。真空断路器分合闸所需驱动能量来源于操动机构,其工作性能直接决定真空断路器运行特性和可靠性。为解决12kV真空断路器传统操动机构和旋转电机操动机构结构复杂、可靠性低、动作分散性大以及有槽直线电机操动机构磁阻力引起推力脉动、振动、噪声及速度控制退化等而导致其不能够精确分、合闸的问题,提出无槽圆筒形永磁直线同步电机操动机构。以真空断路器操动机构用圆筒形永磁直线电机为研究对象,对该电机操动机构本体结构与电磁特性进行预设计,采用既能保持种群多样性,又能提高算法收敛速度的多种群遗传算法进行全局优化,对影响真空断路器分合闸振动和噪声的永磁直线电机定位力进行抑制,利用有限元法分析不同电压等级真空断路器圆筒形永磁直线电机操动机构的静动态特性与运动特性定量表征。真空断路器用永磁直线电机操动机构工作性能分析。根据12kV真空断路器实际工程需要和运行环境等条件因素,对比分析不同结构形式的直线电机工作性能,以短时、短行程内提供较大直线运动动能为目标,将无槽圆筒形永磁直线电机用于12kV真空断路器操动机构,采用数值分析手段对其本体结构和电磁参数进行设计。针对真空断路器分合闸过程中须高推力密度与低推力脉动的特殊性要求,采用多种群遗传算法,以永磁体宽度、极距及环形绕组宽度为优化变量,以电磁推力、推力波动畸变率及电机常数(电磁推力与铜损平方根比值)为优化目标,以得到无槽圆筒形永磁直线电机操动机构优化结构参数。传统操动机构(如弹簧操动机构、电磁机构以及永磁机构)和旋转电机操动机构结构复杂、可靠性低、动作分散性大、推力脉动、振动噪声及速度难以控制等因素影响真空断路器的分合闸。依据永磁直线电机定位力产生机理解析分析,采用有限元法,从有/无槽结构、槽极数配合、永磁体宽度、初级铁心长度、初级铁心端部附加辅助铁环等因素综合分析以实现推力波动有效抑制。在上述研究12kV真空断路器无槽圆筒形永磁直线电机操动机构的基础上,提出将无槽圆筒形永磁直线电机用于40.5kV、126kV真空断路器操动机构方案,并对其机构本体进行参数设计与优化,以抑制其推力波动,建立无槽圆筒形永磁直线电机操动机构物理数学模型,并采用有限元法分别对12k V、40.5kV、126k V真空断路器无槽圆筒形永磁直线电机操动机构静动态特性数值仿真与分析,所设计的12k V、40.5kV、126k V真空断路器无槽圆筒形永磁直线电机操动机构能较好满足这三个电压等级真空断路器分合闸标准规定要求。

关键词：真空断路器操动机构圆筒形永磁直线电机推力波动运动特性

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