圓筒型永磁同步直線電機本體設(shè)計與控制分析.pdf

1、本文是在江蘇省自然基金“自由活塞發(fā)電發(fā)動機的模型建立、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和控制策略研究(BK2008228)”的資助下，對自由活塞式發(fā)電發(fā)動機中的永磁同步直線電機進行研究，分析圓筒型永磁直線電機在設(shè)計中應(yīng)該注意的結(jié)構(gòu)特征，并且基于DSP開發(fā)工具構(gòu)建了電機的硬件電路系統(tǒng)及相關(guān)實驗平臺。
　　 本文所針對的圓筒型永磁同步直線電機是自由活塞式發(fā)電發(fā)動機中的關(guān)鍵部分，這種圓筒型永磁直線電機具有結(jié)構(gòu)簡單、出力能力強、應(yīng)用廣泛等特點?；诖耍疚氖紫?/p>

2、介紹了圓筒型永磁直線電機的內(nèi)部原理和基本結(jié)構(gòu)，總結(jié)永磁電機的分類，并且對永磁同步電機現(xiàn)代以及傳統(tǒng)的控制策略做了相關(guān)介紹，對比各種控制策略的優(yōu)缺點，以及介紹控制策略的多種選擇方法。然后分析圓筒型直線電機本體結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀。
　　 通過介紹有限元理論在電機電磁場分析中的應(yīng)用，并針對推力波動、反電動勢諧波含量和氣隙諧波含量等關(guān)系電機性能的變量的優(yōu)化，使用ansoft軟件對圓筒型直線電機的內(nèi)部各個參數(shù)的選擇進行優(yōu)化分析，試圖探索出一

3、套切實可行的圓筒型永磁同步直線電機的優(yōu)化模型。在電機大體結(jié)構(gòu)已知的前提下，針對電機繞組的選擇，對比了三種繞組的繞組系數(shù)、氣隙磁密、反電動勢等波形;針對電，機不同的充磁方式的特點，有針對性的使用不同充磁方式對永磁體進行分析;針對電機永磁體寬度和厚度，對比了不同寬度厚度條件下電機的氣隙磁密，諧波含量等參數(shù);針對電機齒間距，對比了反電動勢諧波含量等參數(shù)，分析探討了這些參數(shù)的最佳選擇，最終確定了一套永磁同步直線電機的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計參數(shù)。
　

4、　 文中對比了矢量控制方法與直接推力原理，分析兩種控制方法的優(yōu)缺點，利用兩種控制算法得到的仿真模型進行相關(guān)參數(shù)的對比，對比了轉(zhuǎn)速、推力波動等相關(guān)參數(shù)，為硬、軟件電路的搭建提供可靠的參考，具有一定的研究意義。
　　 根據(jù)圓筒型直線電機的結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計了圓筒型永磁同步電機的硬件電路和相關(guān)軟件，使用空間矢量算法在DSP軟件中進行編程。編寫了PI調(diào)節(jié)算法，位置檢測算法，A/D采樣算法的相關(guān)軟件程序。在搭建的硬件平臺上進行實驗，得到正確