新型永磁直線電動機動態(tài)性能分析與研究.pdf

1、永磁同步直線電機作為新型直線運動單元，其自驅動，無中間傳動環(huán)節(jié)的結構使得本身具有定位精度高，速度快等優(yōu)點。隨著制造業(yè)的發(fā)展，直線電機已經(jīng)成為現(xiàn)代裝備中的主要功能部件。但是特殊結構所產生的端部效應和齒槽效應卻對輸出性能有很大影響，研究這些擾動因素的影響并加以優(yōu)化，可以使得電機在更低的成本下獲得好的性能。
　　 本文從直線電機的結構出發(fā)，分析其縱向磁阻力的主要影響因素，得出影響端部效應力和齒槽效應力的主要結構參數(shù)。并通過有限元仿真建

2、模方法，重點分析空載情況下，端部效應和齒槽效應的分布特性。根據(jù)電機學理論，提出改善空載推力波動的方法。另一方面，基于移相疊加的原理和減少控制成本的考慮，設計了一種新型的圓筒型直線電機結構，并進行有限元仿真，觀測其對推力性能的優(yōu)化效果。借鑒永磁旋轉電機的直接轉矩控制方法，建立了永磁同步直線電機的直接推力控制模型，并在simulink模塊中搭建系統(tǒng)，得到初步的響應值，驗證其控制性能的可行性。最后利用已有的直線電機設備，設計試驗平臺和試驗方案

3、，驗證推力的實際特性和新結構的效果。
　　 本文的主要創(chuàng)新點在于：在對永磁直線電機的推力性能的分析的基礎上，利用移相疊加的思想，設計出了一種新型的圓筒型結構的直線電機。通過用有限元模型仿真證明，同普通平板型直線電機相比，在相同電流下其推力更大，波動力更小，結構更緊湊，體積更小。這樣可以在保證精度的前提下，減少控制成本。在實際工業(yè)生產中，有著廣闊的應用前景，本文研究的成果可作為普通的機床裝備的驅動模塊，在不增加成本的前提下提高機床