新型直線旋轉(zhuǎn)兩自由度雙定子永磁電機設計及靜態(tài)特性分析.pdf

1、兩自由度直線旋轉(zhuǎn)電機（Two-degree-of-freedom Linear and Rotary Motor，2-DOF LRM）是一種新型電機，可替代兩個或者多個單自由度電機及其傳動機構實現(xiàn)直線運動、旋轉(zhuǎn)運動及螺旋運動，具有體積小、成本低、效率高的優(yōu)點，在工業(yè)領域具有廣闊的應用前景，對2-DOF LRM進行研究具有重要的理論意義和實用價值。
　　本文提出一種新型雙定子直線旋轉(zhuǎn)兩自由度永磁同步電機（Two-degree-of-

2、freedom Linear andRotary Permanent Magnet Synchronous Motor，2-DOF LRPMSM），對其運行機理、基本結(jié)構、電磁設計、靜態(tài)特性等方面進行研究，主要包括:
　　(1)基于國內(nèi)外相關文獻，分析已有2-DOF LRM電機的結(jié)構特點，結(jié)合外轉(zhuǎn)子永磁旋轉(zhuǎn)電機和圓筒型永磁直線電機的結(jié)構，提出一種新型雙定子直線旋轉(zhuǎn)兩自由度永磁同步電機，該電機采用徑向組合式結(jié)構，由外到內(nèi)依次為直線驅(qū)

3、動單元定子、動子（轉(zhuǎn)子）及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元定子，同時具有內(nèi)外兩個氣隙。
　　(2)分析2-DOF LRPMSM的運行機理，建立旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元和直線驅(qū)動單元在定子ABC和轉(zhuǎn)子dq0兩個坐標系下的數(shù)學模型，總結(jié)2-DOF LRPMSM設計特點，推導理論分析公式，并對旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元和直線驅(qū)動單元進行電磁參數(shù)設計。
　　(3)利用有限元計算方法，對旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元和直線驅(qū)動單元進行二維電磁場和對2-DOFLRPMSM進行三維磁場分析，揭示電機內(nèi)