Halbach次級(jí)結(jié)構(gòu)無鐵心永磁直線同步電機(jī)的研究.pdf

1、無鐵心永磁直線同步電機(jī)具有推力波動(dòng)小、定位精度高、動(dòng)態(tài)性能好等優(yōu)點(diǎn),在精密機(jī)床加工等領(lǐng)域有廣泛地應(yīng)用。本文提出了一種雙層Halbach次級(jí)結(jié)構(gòu)的無鐵心永磁直線同步電機(jī),主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究：首先建立了雙層Halbach次級(jí)結(jié)構(gòu)無鐵心永磁直線同步電機(jī)物理模型并用解析法進(jìn)行了分析。根據(jù)等效磁化強(qiáng)度法,推導(dǎo)出了氣隙磁密表達(dá)式,分析了電機(jī)參數(shù)變化對氣隙磁密的影響。推導(dǎo)出了電機(jī)空載反電勢和電磁推力的表達(dá)式,為后續(xù)電機(jī)設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了理論依

2、據(jù)。其次,借助于有限元仿真軟件Ansoft Maxwell2D優(yōu)化了雙層Halbach永磁體陣列尺寸參數(shù),并從便于永磁體加工與安裝的角度對優(yōu)化得到的雙層Halbach永磁體陣列進(jìn)行了改進(jìn)和進(jìn)一步優(yōu)化。研究了Halbach次級(jí)結(jié)構(gòu)無鐵心永磁直線同步電機(jī)的設(shè)計(jì)方法,給出了主要設(shè)計(jì)流程,推導(dǎo)出無鐵心永磁直線同步電機(jī)主要尺寸的確定方法,確定了初級(jí)繞組、次級(jí)永磁體陣列以及電機(jī)其他部分尺寸參數(shù)。最終,分析了Halbach次級(jí)結(jié)構(gòu)無鐵心永磁直線同步電