三相交流圓筒形直線電動(dòng)機(jī)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、長(zhǎng)期以來(lái)人們借助電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn),加上機(jī)械環(huán)節(jié)而得到直線運(yùn)動(dòng)。隨著電機(jī)理論與技術(shù)的發(fā)展,由旋轉(zhuǎn)電機(jī)演變來(lái)的直線電動(dòng)機(jī)在行波磁場(chǎng)的作用下直接產(chǎn)生生產(chǎn)過(guò)程所需要的推力,以獲得單向或雙向的有限可控位移。本文設(shè)計(jì)短初級(jí)圓筒形直線電動(dòng)機(jī),能直接產(chǎn)生連續(xù)單向或往復(fù)短行程的直線機(jī)械運(yùn)動(dòng),不需要中間機(jī)械傳動(dòng)變換裝置,是提供大功率、大推力的執(zhí)行元件。
　　本文設(shè)計(jì)額定電壓380V,速度為4.8m/s,電磁推力275N的三相交流圓筒形直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī),包括

2、以下幾個(gè)內(nèi)容:
　　(1)電機(jī)結(jié)構(gòu)和材料的設(shè)計(jì)與選擇。根據(jù)直線電動(dòng)機(jī)的工作原理與磁路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),對(duì)圓筒形直線電動(dòng)機(jī)的初級(jí)結(jié)構(gòu)和槽形結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。還根據(jù)次級(jí)材料的種類和結(jié)構(gòu)對(duì)電機(jī)特性的影響,對(duì)圓筒形直線電動(dòng)機(jī)的次級(jí)材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了選擇與設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)初級(jí)(原邊)采用橫向疊片式結(jié)構(gòu),將開(kāi)口槽作為優(yōu)化模型的槽形,次級(jí)為鋼外敷銅的復(fù)合次級(jí),初級(jí)繞組為單層餅式集中繞組。
　　(2)電機(jī)初級(jí)和次級(jí)的設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo),對(duì)圓筒形直線電動(dòng)機(jī)的

3、具體尺寸和繞組參數(shù)進(jìn)行了選擇與設(shè)計(jì)。
　　(3)電機(jī)電磁設(shè)計(jì)。建立該直線電機(jī)的等效電路,并設(shè)計(jì)計(jì)算等效參數(shù)和起動(dòng)特性。
　　(4)對(duì)電機(jī)進(jìn)行有限元分析和優(yōu)化。利用有限元的方法,建立相應(yīng)的模型并仿真分析,得出其推力和磁場(chǎng)的分布,驗(yàn)證設(shè)計(jì)正確性。同時(shí)還將分析圓筒形直線電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)對(duì)電機(jī)起動(dòng)特性的影響,例如氣隙、次級(jí)銅層厚度。
　　(5)電機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)。本文采用CHF系列變頻器,通過(guò)與可編程控制器PLC控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)三