高速大推力長初級直線電動機的研究.pdf

1、直線電機直接將電能轉換為直線運動，省去了中間的傳動機構，在直線運動應用領域內具有廣闊的應用前景。本文主要研究應用于電磁彈射、沖撞實驗平臺等高速大推力加速運動領域內的直線電機。首先，以該領域最為常見的直線感應電機為研究對象，研究了雙邊長初級直線感應電機的設計方法、結構優(yōu)化設計以及數學模型建立；其次，根據磁通切換電機原理，探索性研究初級永磁直線電機于高加速領域內應用的可能性。研究了長初級磁通切換型永磁直線電機的工作原理、靜態(tài)和動態(tài)特性以及優(yōu)

2、化設計；另外，設計并制造了長初級感應電機小型樣機平臺系統(tǒng)，并對該感應電機進行了實驗研究。最后，通過小尺寸短初級磁通切換永磁直線電機驗證了所提出長初級磁通切換型永磁直線電機的性能。為這兩種電機在該領域內進一步深入應用研究奠定基礎。
　　論文主要研究成果包括以下幾個方面
　　1.通過研究雙邊長初級直線感應電機的工作原理，提出了適用于雙邊長初級直線感應電機的設計方法，并獲得了設計參數。采用有限元方法分析了所設計電機的電磁性能。

3、r>　　2.在研究雙邊長初級直線感應電機的初級和次級結構參數對電機性能的影響的基礎之上，根據其推力特性，提出了削弱電機邊端效應的優(yōu)化結構參數和電源施加方式。并通過有限元進行了驗證。
　　3.建立了雙邊長初級直線感應電機的動態(tài)等效電路和數學模型，并推導了該電機的穩(wěn)態(tài)推力和動態(tài)推力控制策略。
　　4.根據所設計雙邊直線感應電機的參數，搭建了雙邊長初級直線感應電機的實驗平臺，并設計了電機的制動裝置和控制系統(tǒng)。進行了相關的電機測試實

4、驗，驗證了所設計電機的推力特性。
　　5.根據旋轉型磁通切換電機原理，提出了適用于加速應用領域的長初級磁通切換型永磁直線電機結構，并對其靜態(tài)特性和動態(tài)特性進行了研究。
　　6.通過研究所提出磁通切換型永磁直線電機的結構參數對電機性能的影響。根據磁通切換直線電機的工作原理，提出了減小該電機推力波動的優(yōu)化結構和補償方法，并通過有限元進行了仿真驗證。
　　7.建立了小尺寸短初級磁通切換型永磁直線電機的實驗測試平臺，進行了測試