检索结果-南通市图书馆

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

无铁芯永磁同步直线电机的研究

无铁芯永磁同步直线电机的研究

作者：马振琦东南大学

学位级别：硕士

本文以无铁芯永磁同步直线电机为研究对象,在进行了大量的相关文献检索和阅读的基础上,完成的工作主要包括以下几部分：首先对直线电机的基本结构和工作原理做了一定的介绍,简要分析了国内外无铁芯永磁同步直线电机的发展。接着介绍了... 详细信息

本文以无铁芯永磁同步直线电机为研究对象,在进行了大量的相关文献检索和阅读的基础上,完成的工作主要包括以下几部分：首先对直线电机的基本结构和工作原理做了一定的介绍,简要分析了国内外无铁芯永磁同步直线电机的发展。接着介绍了一些电磁场的基本知识及无铁芯永磁同步直线电机的结构。分别介绍了“等效磁势法”和“等效磁化电流法”,并采用两种方法对电机内磁场进行解析分析,将结果与有限元分析结果进行比较,证明“等效磁化电流法”求解结果较为准确。推导出电机气隙磁密的解析表达式,详细分析了电机主要尺寸对气隙磁密的影响。然后介绍了无铁芯绕组的结构和特点,根据所得气隙磁密表达式和绕组结构进一步推导出电机反电势和推力的解析式。并研究了不同绕组结构时的电机推力密度以及铜耗与电机推力之间的关系。分析了横向边端效应对电机性能的影响以及电机主要尺寸对横向边端效应的影响。最后,由前文内容提出了电机主要尺寸和性能参数的一些经验公式,根据电机设计性能要求初步确定电机尺寸,采用有限元方法对所设计样机进行分析优化,并与解析法算的结果进行比较,确定样机最终加工尺寸。设计制造无铁芯永磁同步直线电机的工作平台,对电机性能进行检测。

关键词：无铁芯永磁直线电机等效磁势法等效磁化电流法解析法有限元法横向边端效应推力密度

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

无铁芯永磁同步直线电机的设计和优化分析

无铁芯永磁同步直线电机的设计和优化分析

作者：张家祯河北科技大学

学位级别：硕士

传统的铁芯式直线电机由于铁芯开断的影响,造成了横向和纵向边端效应,使推力输出波动较大;无铁芯永磁同步直线电机具有零齿槽效应的优点,结构简单,控制灵活,在精密机床加工等领域有广泛地应用。本文以无铁芯永磁同步直线电机为研究对象... 详细信息

传统的铁芯式直线电机由于铁芯开断的影响,造成了横向和纵向边端效应,使推力输出波动较大;无铁芯永磁同步直线电机具有零齿槽效应的优点,结构简单,控制灵活,在精密机床加工等领域有广泛地应用。本文以无铁芯永磁同步直线电机为研究对象,对该电机的结构和工作原理进行了研究,并给出了其电磁模型和推力模型,对电机的结构参数进行了优化。本文的主要工作具体包括以下几个方面:1)首先对直线电机的基本结构和工作原理做了一定的介绍,简要分析了国内外无铁芯永磁同步直线电机的发展;2)介绍了无铁芯永磁同步直线电机的结构,应用解析法和有限元两种方法对电机进行电磁建模。采用两种解析法求解无铁芯永磁同步直线电机气隙磁场的问题,即等效磁势法和等效磁化电流法。将结果与有限元分析结果进行比较,验证解析法磁场解析计算的准确性。推导出电机气隙磁密的解析表达式,详细分析了电机主要尺寸对气隙磁密的影响;3)介绍了无铁芯绕组的结构和特点,根据所得气隙磁密表达式和绕组结构进一步推导出电机推力的解析式。根据电机推力解析表达式,详细分析了电机主要尺寸对推力的影响;4)将响应面法引入到无铁芯永磁同步直线电机推力的优化过程中。应用田口(Taguchi)算法筛选出对电机推力影响大的结构参数;并基于中心复合设计(CCD)的方法构造出样本点组,通过小规模试验分别得到了该电机的推力的响应面数值模型;5)对建立的响应面模型进行方差分析,以验证响应值与自变量之间的线性关系。基于前期的优化设计,设计制作出无铁芯永磁同步直线电机样机,并通过样机实验验证建立的响应面模型的可靠性。通过改变电机参数,进行了优化设计,为同类电机的设计与分析提供了参考。

关键词：无铁芯永磁直线电机解析法有限元法电机优化响应面法

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

无铁芯轴向磁通永磁同步电机研究

无铁芯轴向磁通永磁同步电机研究

作者：赵国栋北京理工大学

学位级别：硕士

定子无铁芯轴向磁通永磁同步电机（AFPMSM）集合了无铁芯结构和轴向磁通永磁电机的特点。由于其轴向尺寸小,没有定子铁耗和齿槽效应,无铁芯AFPMSM具有结构紧凑,运行平稳,工作效率高等优势,被广泛应用于高速飞轮储能系统,航天器姿态控制... 详细信息

定子无铁芯轴向磁通永磁同步电机（AFPMSM）集合了无铁芯结构和轴向磁通永磁电机的特点。由于其轴向尺寸小,没有定子铁耗和齿槽效应,无铁芯AFPMSM具有结构紧凑,运行平稳,工作效率高等优势,被广泛应用于高速飞轮储能系统,航天器姿态控制以及工业驱动系统中。本文对AFPMSM及其无铁芯结构的类型、应用概况和国内外研究现状进行了综述,围绕本体设计、解析建模、闭环驱动、涡流损耗分析等方面对无铁芯AFPMSM展开了研究。首先,分析了无铁芯结构的特点和设计思路,根据技术指标要求,对无铁芯AFPMSM进行了本体设计和优化,重点给出了永磁体尺寸参数的优化设计方法,分析了线性霍尔和开关霍尔的安装位置,采用三维有限元分析了无铁芯AFPMSM的电磁性能。接着,针对解析法无法计及铁芯饱和的问题,将等效磁路法与解析法结合,提出了一种改进的无铁芯AFPMSM三维空载磁场解析模型。利用三维有限元验证这种解析模型的精确性。并且根据气隙磁场分布规律,提出了一种简洁的气隙磁场数值拟合算法。然后,研究了无铁芯AFPMSM在双闭环控制系统中的性能。其中,分别讨论了正弦波驱动和方波驱动两种驱动方式对无铁芯AFPMSM的作用效果。针对无铁芯AFPMSM电感过小导致转速脉动大的问题,采用在绕组上串联电感的方法以提高电机的对高次谐波的抑制能力。分析验证了无铁芯AFPMSM在正弦波/方波复合驱动控制下的性能。最后,根据实际中永磁电机采用的驱动器类型和控制方式,研究了无铁芯AFPMSM在电流源型逆变器开环控制、电压源型逆变器开环控制、电压源型逆变器闭环控制时的转子涡流损耗。分析了转速、转矩与涡流损耗的关系以及涡流损耗在永磁体和转子铁芯中的分布情况。对Maxwell进行了二次开发,实现基于无铁芯AFPMSM有限元模型的闭环控制。在电压源闭环控制中,又分别分析了正弦波、方波两种驱动方式对损耗的影响。

关键词：无铁芯轴向磁通永磁电机电机设计三维解析建模涡流损耗

双V型无铁芯永磁同步直线电机的冷却系统设计

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

双V型无铁芯永磁同步直线电机的冷却系统设计

作者：张雪鹏西安工业大学

学位级别：硕士

本文以双V型无铁芯永磁同步直线电机(PMSLM)为研究对象,该电机在改变线圈及永磁体形状的基础上,减少了气隙磁场中高次谐波含量并使得气隙磁场波形达到最佳正弦性,从而减小了电机的推力波动,提高了重复定位精度,因而能够较好的应用于超... 详细信息

本文以双V型无铁芯永磁同步直线电机(PMSLM)为研究对象,该电机在改变线圈及永磁体形状的基础上,减少了气隙磁场中高次谐波含量并使得气隙磁场波形达到最佳正弦性,从而减小了电机的推力波动,提高了重复定位精度,因而能够较好的应用于超精定位系统中,但由于缺少铁芯的散热作用,双V型无铁芯PMSLM初级散热较为困难,致使电机初级温升过高,影响激光干涉仪检测精度,造成定位系统误差。因此,设计高效的双V型无铁芯PMSLM冷却系统显得尤其重要。本文研究内容具体如下:首先,本文基于对不同结构流道的分析,结合3D打印技术及双V型无铁芯PMSLM的具体结构和尺寸参数,提出一种一体化的双V型无铁芯PMSLM初级冷却结构。并通过流体场分析,验证了该冷却结构的流通性。其次,在双V型无铁芯PMSLM初级冷却结构设计的基础上,建立电机初级温度场三维简化分析模型。通过计算方法得到其绕组损耗密度,作为温度场仿真的热源。基于等效理论,对初级内部复杂的结构进行等效处理,得到其等效后的各种材料物性参数,赋予分析模型中。根据温度场仿真结果,得到不同入口流速下双V型无铁芯PMSLM初级温度分布,进而分析了不同入口流速对电机冷却结构性能的影响。通过绘制不同流速下初级最高温度曲线,得出最佳流速。再次,设计了双V型无铁芯PMSLM运动方案,采用气浮导轨作为电机的运动导轨,进行了电机与气浮导轨一体化结构设计,完成了初级冷却部件加工、线圈的绕制和灌封以及次级永磁体的安装固定。最后,进行了总体实验方案设计,搭建了双V型无铁芯PMSLM温升实验和了冷却实验平台,并对之进行调试,完成了相关实验。通过冷却实验结果与仿真结果独对比分析,发现其具有一致性,验证了仿真结果的准确性和可靠性。通过冷却实验结果与温升实验结果对比分析,验证了冷却结构的有效性。综上所述,本文针对双V型无铁芯PMSLM进行了冷却系统设计,分析了冷却结构流通性、冷却性能,得到了冷却液最佳入口流速,通过样机实验研究,验证了冷却结构的合理性及有效性,能够大幅降低双V型无铁芯PMSLM初级温升,满足超精定位系统的应用要求,对后续电机冷却系统设计具有现实指导意义。

关键词： PMSLM 无铁芯温度场冷却系统

智能传输用双边动磁式无铁芯永磁直线同步电机研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

智能传输用双边动磁式无铁芯永磁直线同步电机研究

作者：孙帅南京林业大学

学位级别：硕士

《中国制造2025》提出了“中国制造大国”的总体战略,伴随企业设备自动化程度的提升和物流仓储等行业的需求,智能传输迎来快速发展,其市场需求量逐步增长。智能传输核心在于直线电机传输。随着生产自动化和智能化程度不断提升,其在农业... 详细信息

《中国制造2025》提出了“中国制造大国”的总体战略,伴随企业设备自动化程度的提升和物流仓储等行业的需求,智能传输迎来快速发展,其市场需求量逐步增长。智能传输核心在于直线电机传输。随着生产自动化和智能化程度不断提升,其在农业机械、家电、轻工、化工、烟草等制造领域已被广泛应用。但直线电机传输过程中也会因长时间运行导致电机温度产生变化,对电机定子部分的线圈电阻性能产生改变。为了方便对局部故障进行维护工作,避免对整体系统造成影响,因此本文考虑其本身工作的特性,且兼顾其安装和替换的简易性,将定子进行模块化设计,从而降低电机制造和组装难度。首先,本文采用解析计算与有限元仿真,研究电机的气隙磁密和电磁推力特性,确定了永磁直线同步电机绕组形式和电机结构。对比分析集中绕组分数槽与整数槽这两种绕组方式,选择了集中绕组整数槽的方案。通过深入比较有铁芯和无铁芯永磁同步直线电机、单边和双边永磁直线同步电机、NS极相对和NN极相对的充磁方式对电机性能的影响,由于无铁芯结构无齿槽效应、双边是单边永磁同步直线电机电磁推力的两倍、NS极对电磁推力较大,因此选择了双边动磁式无铁芯永磁直线同步电机结构。其次,本文对双边动磁式无铁芯永磁同步直线电机进行了参数优化。根据基本电磁定律,推导了主要结构参数与推力密度的数学关系式,分析了主要结构参数对推力密度的影响。随后在建立有限元仿真模型的基础上,研究不同电机参数对电机的电磁推力和推力波动的影响,包括电机永磁体宽度、永磁体高度、气隙长度、槽宽度、槽高度对电机性能的影响。通过仿真可知,永磁体的高度和宽度增加,则电机推力增大,同时推力波动加大。随着气隙的增大,推力会减小,推力波动也逐渐减小。槽宽、槽深的加大都会减小电磁推力,导致电磁推力波动上升。再者,本文研制了一个单片机控制的双边动磁式无铁芯永磁同步直线电机系统。永磁直线同步电机系统主要包括传感器模块、控制模块、功率放大模块、上位机操作界面、电机运动控制系统和串口通信。上位机操作界面通过串口与控制器进行通信,电机系统上电后,通过上位机控制按钮向控制器发出启动信号,控制器接受到信号后,发出脉冲信号,经过功放模块放大,驱动电机运动。经过分析和研究,确定了永磁直线同步电机的机械结构尺寸,研制了一台实验样机。同时,针对样机进行了试验测量。试验结果表明,双边动磁式无铁芯永磁同步直线电机系统具有良好的控制性能,初步实现了在智能传输系统中的应用。

关键词：永磁同步直线电机双边动磁式无铁芯模块化

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

大电流下无铁芯霍尔电流传感器的研究

大电流下无铁芯霍尔电流传感器的研究

作者：顾善匀重庆大学

学位级别：硕士

在配电网电流的监测中,尤其在配网故障时,对于有效接地的配电网系统会产生一个数值很大的瞬时非线性故障电流。而传统的电磁式电流传感器因铁芯限制造成带宽窄和易饱和问题,未能准确反映故障电流,对含有直流和谐波的电流测量也存在较大... 详细信息

在配电网电流的监测中,尤其在配网故障时,对于有效接地的配电网系统会产生一个数值很大的瞬时非线性故障电流。而传统的电磁式电流传感器因铁芯限制造成带宽窄和易饱和问题,未能准确反映故障电流,对含有直流和谐波的电流测量也存在较大局限。因此,本文提出一种无铁芯的霍尔电流传感器方案。无铁芯霍尔电流传感器不受铁芯限制,不仅体积小,其霍尔元件的带宽也较宽,还可同时测量直流和谐波分量,可满足配电网电流的测量需求。而且,还可在不改变传感器结构的情形下,仅通过编程或更换霍尔元件方式实现对不同量程、不同精度要求的电流测量需求。无铁芯霍尔电流传感器在应用中的主要局限在于:相对于带铁芯霍尔传感器,无铁芯结构传感器的信噪比较低。因而本文重点研究提高传感器的信噪比问题并主要通过算法方式解决。具体包括把加权场解耦方法、扰动场解耦方法、安培环路定律和导线定位算法等引入传感器设计中,详细阐述了以上算法的原理、开展公式推导以及适用条件分析,并在MATLAB下对方法进行仿真,得出方法的精度、抗干扰性、被测导线位置对测量误差的影响关系,较全面评价了算法性能。尤其是论文提出的导线定位算法能够在未知导线与霍尔元件相对位置下,通过测量的磁场推算电流,其精度较安培环路定律方法有大幅提高。论文设计并实现了圆形和线形结构无铁芯霍尔电流传感器,从理论角度给出PCB结构尺寸计算方法、传感器量程选择与电流分辨率关系、霍尔元件的选型方法等,为适用于特定应用场景传感器设计提供参考。最后开发了无铁芯霍尔电流传感器模块,并通过工频电流和直流电流的测量实验,以验证传感器的性能。其中,采用导线定位算法的测量精度在实验中可达1%(直流)和4.2%(交流),而且电流传感器实际测量操作简便。

关键词：霍尔电流传感器无铁芯导线定位算法

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

无铁芯对转永磁直流盘式电机设计

科技广场 2016年第9期 51-56页

作者：余伟朱拥勇海军驻昆明地区军事代表办事处云南昆明650051 海军工程大学兵器工程系湖北武汉430033

本文设计了一种无铁芯对转永磁直流盘式电机,通过模块化组合实现不同功率输出,最终选取100kW盘式电机进行样机试制及实验测试,测试结果表明样机满足设计指标要求。

关键词：无铁芯对转永磁盘式电机设计模块化组合化

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

有/无铁芯轴向磁通风力发电机性能研究

宇航计测技术 2018年第4期38卷 79-85页

作者：朱军宋丹丹李少龙韩巧丽封海潮许孝卓河南理工大学电气工程与自动化学院焦作454000 内蒙古农业大学能源与交通工程学院呼和浩特010018

针对有、无铁芯轴向磁通风力发电机哪种更适合在微风地区使用,对比分析了有铁芯和无铁芯发电机在不同转速时的效率、转矩特性及电能质量。通过对发电机基本参数的确定,建立有、无铁芯发电机3D有限元模型,对比有、无铁芯风力发电机的运... 详细信息

针对有、无铁芯轴向磁通风力发电机哪种更适合在微风地区使用,对比分析了有铁芯和无铁芯发电机在不同转速时的效率、转矩特性及电能质量。通过对发电机基本参数的确定,建立有、无铁芯发电机3D有限元模型,对比有、无铁芯风力发电机的运行特性,并通过实验平台验证3D有限元计算结果。研究结果表明:发电机在额定运行状态下,磁钢用量相同时,有铁芯发电机效率比无铁芯发电机效率高4.2%,但有铁芯发电机存在齿槽转矩,发电机运行平稳性差;在磁钢用量及电枢绕组匝数相同时,无铁芯发电机效率比有铁芯发电机效率高0.3%且启动力矩更小;当磁通量相同时,无铁芯发电机效率比有铁芯发电机效率高5.7%,综上所述无铁芯发电机更适合在微风低速下运行。

关键词：磁通发电机微风启动电磁转无铁芯效率稳定性

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

论有铁芯与无铁芯发电机效率高低

论有铁芯与无铁芯发电机效率高低