立体化仓库用永磁电机研究

发布时间：2020-12-18 08:52

　　首先,查阅关于盘式永磁电机和自动化立体仓库的国内外相关文献,介绍了课题的背景意义。介绍了盘式电机的拓扑结构,指出各自的优缺点。其次,参考现有异步电机加减速机参数,例如:安装尺寸、额定转矩等。设计了一台双定子单转子盘式永磁电机。进行了盘式永磁电机的电磁设计,主要工作包括:盘式永磁电机参数的确定、极槽配合的选择、转子磁极材料的选择、电机内外径的确定、转子磁极设计和定子绕组设计。然后,根据盘式永磁电机齿槽转矩固有问题和立体化仓库对驱动系统的要求,使用有限元方法分析极弧系数对电机齿槽转矩的关系,确定最合适的极弧系数选择。为了减少电机齿槽转矩的幅值,提出了NS极不同极弧系数和内径处不同极弧系数两种方法。分析了新提出两种磁极结构相比于常规磁极结构对电机齿槽转矩的削弱能力。由于反电势谐波对电机输出转矩的影响,分析了常规磁极极弧系数、内径处不同极弧系数和NS不同极弧系数的对反电势分布的影响。对三种情况的磁极进行轴向磁密谐波分析。由于NS极不同极弧系数磁场变化较大,对比了当永磁体用量相同时NS不同极弧系数和常规磁极的最大转矩波形。最后,基于对电机内部磁场分布的研究,计算了常规磁极、内径处不同极弧系数和N... 

【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

自动化立体仓库Fig.1.1Automatedwarehouse

?迪至硕钥占渥畲蟪潭壤?茫挥啥讯馄鹬鼗?瓿纱嫒』醯娜挝瘢?代替了传统的人力劳动，更安全可靠；仓库内的货物信息直接存储于计算机，对于操作者容易修改调用；通过计算机控制技术，强大的货物处理能力、帮助企业高效化管理等特点。立体化仓库已经应用于各行各业，同时众多产品的生产制造中得到应用；在商品加工制造领域立体化仓库广泛应用于服装，食品，书籍等行业；在物流领域，立体化仓库应用于网络购物，药物，地铁和食品的配送；军事方面也是立体化仓库广泛应用的领域，在后勤和装备方面运用广泛。图1.1自动化立体仓库图1.2进口减速机Fig.1.1AutomatedwarehouseFig.1.2Importedreducer堆垛机的上升、下降、后退、前进以及货叉的伸叉与收叉等动作依然选用传统的异步电机加减速机的驱动结构。这种间接的驱动结构具有各种显著的弊端；首先减速机磨损、弹性形变、反向间隙和精度保持性能差，且长期的高强度运行会造成润滑油泄露，导致环境污染；其次是当堆垛机低速运行时，异步电机时常出现输出转矩不足，不能精确定位的情况，电机损耗增加；安装难度大、售价高昂、维护难度大。沈阳工业大学硕士学位论文

5第2章盘式永磁电机设计及电磁原理2.1盘式永磁电机拓扑结构盘式永磁电机特色鲜明的磁场分布，使得轴向长度较小的前提下，保证输出转矩达到要求。盘式永磁电机的尺寸是与半径成函数关系，因此，电磁转矩由连续增加的半径产生的，与恒定半径径向磁场电机是不同的盘式电机可分为直流电机和交流同步电机。直流电机分为盘式无刷直流电机和盘式有刷直流电机[14]。交流同步电机和无刷直流电机都含有永磁体，输出转矩产生于永磁体和电流的相互作用，永磁体和转子盘是电机转子的主要组成部件。交流同步电机定转子之间的气隙磁密分布为正弦分布；而盘式无刷直流电机的气隙磁密的波形为梯形分布。盘式永磁电机的构造可以分为单盘或多盘，是无槽或有槽，带内置或外置永磁体转子等。如图2.1所示，各种盘式电机拓扑结构。图2.1各种盘式永磁电机结构Fig.2.1VariousAFPMmachinesstructures（1）单定子单转子结构如图2.2所示为单定子单转子结构，该结构电机的闭合磁回路与径向电机相同，但磁通方向不同。该结构不能完全消除转子受到的轴向磁拉力，造成电机轴承较大的轴向负荷，进而影响电机的使用寿命；输出转矩相对较低，所以研究价值较低。当盘式永磁电机的定子设计为有槽结构时，定子铁心是通过冷轧硅钢片一次成型制造而成，于是电机槽距与半径之间成正比关系。沈阳工业大学硕士学位论文

【参考文献】：
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本文编号：2923717