低法向力波动的永磁直线同步电机的研究
发布时间：2022-02-12 20:47
单边平板型有铁心永磁直线同步电机（PMLSM）由于具有推力大,功率密度高等非突出的优点,已经开始在诸多领域得到应用。但由于齿槽效应、端部效应及磁场谐波这些因素的影响,电机在运行中初、次级之间就会存在较大的法向力波动,由于法向力波动的存在,伺服机床的操作加工精度受到了极大的影响。本文针对平板型有铁心永磁直线同步电机法向力波动的产生机理及降低方法进行了理论分析和研究,主要工作如下:首先,在确定电机电磁方案时,本文充分的考虑到电磁参数可能会对电磁振动产生的所有可能影响。电机采用14极12槽分数槽结构,分数槽结构的直线电机具有空载电动势高次谐波少,推力密度大等很多突出的优点;电机绕组采用双层绕组,双层绕组具有相对突出的电磁性能和力矩性能。其次,从气隙磁场储能的角度深入研究,通过解析法分析法向力与推力之间存在的相关性。分析单边平板型PMLSM法向力波动的产生原理,得到引起直线电机法向力波动的主要原因是端部效应和齿槽效应。用电机的无槽模型验证端部效应对直线电机法向力波动的影响,用初级无限长电机验证齿槽效应对直线电机法向力波动的影响。仿真分析得出齿槽效应对直线电机法向力波动的影响占比为28%,是不可...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
直线电机在磁悬浮列车上的应用Fig.1.1Linermotorsusedinmaglevtrain
1第1章绪论1.1课题研究的背景及意义直线电机是将电能转化为直线机械运动能的一种装置，是在20世纪下半叶期间，电机领域出现的具有全新理论和原理的装置。直线电机的动子可以在不需要任何中间传动机构的情况下就能实现直线运动，这一突出的优势使人们越来越重视直线电机的性能，并且近几年直线电机正在被广泛应用于航空航天方面、铁路运输方面、机床伺服系统方面等更多领域中[1-2]，如图1.1-1.4所示。这种类型的电机不仅运用到了石油开采领域，也运用到了物流系统和货物输送领域，在各种需要起降和传输，以及分拣的环节中都有相应的应用。图1.1直线电机在磁悬浮列车上的应用图1.2直线电机在军事领域上的应用Fig.1.1LinermotorsusedinmaglevtrainFig.1.2Linearmotorsusedinmilitaryfield图1.3直线电机在伺服机床上的应用图1.4直线电机在生活上的应用Fig.1.3LinermotorsusedinservomachineFig.1.4Linearmotorsusedinlife在采用由旋转电机加滚珠丝杠组合而成的伺服进给系统中，工作过程中的进给方向上的速度主要取决于电机的运行速率和丝杠的导程两个要素。因为滚珠丝杠构造的驱动系统涵盖了丝杠和联轴器等动力传送部件，所以在运行过程中就会出现较大的误差，这主要是受到中间传送环节繁多的影响，其在工作中还会出现螺纹间距误差大、系统偏移误差大和部件磨损变形严重等问题[3-4]。而数控加工机床中进给系统直线伺服沈阳工业大学硕士学位论文
1第1章绪论1.1课题研究的背景及意义直线电机是将电能转化为直线机械运动能的一种装置，是在20世纪下半叶期间，电机领域出现的具有全新理论和原理的装置。直线电机的动子可以在不需要任何中间传动机构的情况下就能实现直线运动，这一突出的优势使人们越来越重视直线电机的性能，并且近几年直线电机正在被广泛应用于航空航天方面、铁路运输方面、机床伺服系统方面等更多领域中[1-2]，如图1.1-1.4所示。这种类型的电机不仅运用到了石油开采领域，也运用到了物流系统和货物输送领域，在各种需要起降和传输，以及分拣的环节中都有相应的应用。图1.1直线电机在磁悬浮列车上的应用图1.2直线电机在军事领域上的应用Fig.1.1LinermotorsusedinmaglevtrainFig.1.2Linearmotorsusedinmilitaryfield图1.3直线电机在伺服机床上的应用图1.4直线电机在生活上的应用Fig.1.3LinermotorsusedinservomachineFig.1.4Linearmotorsusedinlife在采用由旋转电机加滚珠丝杠组合而成的伺服进给系统中，工作过程中的进给方向上的速度主要取决于电机的运行速率和丝杠的导程两个要素。因为滚珠丝杠构造的驱动系统涵盖了丝杠和联轴器等动力传送部件，所以在运行过程中就会出现较大的误差，这主要是受到中间传送环节繁多的影响，其在工作中还会出现螺纹间距误差大、系统偏移误差大和部件磨损变形严重等问题[3-4]。而数控加工机床中进给系统直线伺服沈阳工业大学硕士学位论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]V-型端齿削弱永磁直线电机端部磁阻力波动方法[J]. 彭兵,宋得雪,张囡,刘铁法. 中国电机工程学报. 2016(14)
[2]齿槽效应对永磁直线伺服电机法向力波动的影响[J]. 夏加宽,沈丽,彭兵,孙宜标. 中国电机工程学报. 2015(11)
[3]辅助极一体式永磁同步直线电机端部定位力抑制技术[J]. 寇宝泉,张赫,郭守仑,张海林,金银锡. 电工技术学报. 2015(06)
[4]永磁同步直线电动机磁阻力最小化研究[J]. 章达众,廖有用,李国平,张驰. 微特电机. 2013(10)
[5]新型永磁同步直线电机的有限元分析和实验研究[J]. 吴红伟,杨家军,程远雄. 机电工程. 2013(05)
[6]减小法向力波动永磁同步直线电动机优化设计[J]. 宁建荣,沈丽,曹景全,王成元. 微电机. 2012(09)
[7]永磁直线同步电机推力波动约束[J]. 陆华才,江明,郭兴众,陈其工. 电工技术学报. 2012(03)
[8]冷轧硅钢片取向性的鉴别方法[J]. 傅志强,赵江勇,贺翠翠,郭俊诚. 磁性材料及器件. 2011(04)
[9]直线伺服电机法向力分析[J]. 夏加宽,赵鹏,黄伟. 电气开关. 2010(04)
[10]永磁交流伺服精密驱动系统机电耦合振动特性分析[J]. 林利红,陈小安,周伟,缪莹赟. 振动与冲击. 2010(04)
博士论文
[1]高精度永磁直线伺服电机法向力波动分析与抑制方法研究[D]. 沈丽.沈阳工业大学 2014
[2]直线同步电机的特性研究[D]. 卢琴芬.浙江大学 2005
硕士论文
[1]水下航行器推进电机设计及振动噪声研究[D]. 赵旭.沈阳工业大学 2019
[2]有取向硅钢片近极槽永磁力矩电机振动性能的分析[D]. 张愿.沈阳工业大学 2019
[3]有取向硅钢片永磁直线同步电机推力及饱和效应的研究[D]. 魏学鹏.沈阳工业大学 2019
[4]基于ANSOFT永磁同步电机电磁设计及性能研究[D]. 邱岳.大连理工大学 2015
[5]基于气隙电磁力的六相永磁同步电机振动噪声研究[D]. 蒋晓东.沈阳工业大学 2014
[6]永磁同步对转电机的设计[D]. 王勇.湖南大学 2012
[7]削弱永磁直线伺服电机法向力波动优化设计[D]. 李威扬.沈阳工业大学 2011
[8]直线伺服电机设计及其法向力分析[D]. 赵鹏.沈阳工业大学 2010
本文编号：3622352
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
直线电机在磁悬浮列车上的应用Fig.1.1Linermotorsusedinmaglevtrain
1第1章绪论1.1课题研究的背景及意义直线电机是将电能转化为直线机械运动能的一种装置，是在20世纪下半叶期间，电机领域出现的具有全新理论和原理的装置。直线电机的动子可以在不需要任何中间传动机构的情况下就能实现直线运动，这一突出的优势使人们越来越重视直线电机的性能，并且近几年直线电机正在被广泛应用于航空航天方面、铁路运输方面、机床伺服系统方面等更多领域中[1-2]，如图1.1-1.4所示。这种类型的电机不仅运用到了石油开采领域，也运用到了物流系统和货物输送领域，在各种需要起降和传输，以及分拣的环节中都有相应的应用。图1.1直线电机在磁悬浮列车上的应用图1.2直线电机在军事领域上的应用Fig.1.1LinermotorsusedinmaglevtrainFig.1.2Linearmotorsusedinmilitaryfield图1.3直线电机在伺服机床上的应用图1.4直线电机在生活上的应用Fig.1.3LinermotorsusedinservomachineFig.1.4Linearmotorsusedinlife在采用由旋转电机加滚珠丝杠组合而成的伺服进给系统中，工作过程中的进给方向上的速度主要取决于电机的运行速率和丝杠的导程两个要素。因为滚珠丝杠构造的驱动系统涵盖了丝杠和联轴器等动力传送部件，所以在运行过程中就会出现较大的误差，这主要是受到中间传送环节繁多的影响，其在工作中还会出现螺纹间距误差大、系统偏移误差大和部件磨损变形严重等问题[3-4]。而数控加工机床中进给系统直线伺服沈阳工业大学硕士学位论文
1第1章绪论1.1课题研究的背景及意义直线电机是将电能转化为直线机械运动能的一种装置，是在20世纪下半叶期间，电机领域出现的具有全新理论和原理的装置。直线电机的动子可以在不需要任何中间传动机构的情况下就能实现直线运动，这一突出的优势使人们越来越重视直线电机的性能，并且近几年直线电机正在被广泛应用于航空航天方面、铁路运输方面、机床伺服系统方面等更多领域中[1-2]，如图1.1-1.4所示。这种类型的电机不仅运用到了石油开采领域，也运用到了物流系统和货物输送领域，在各种需要起降和传输，以及分拣的环节中都有相应的应用。图1.1直线电机在磁悬浮列车上的应用图1.2直线电机在军事领域上的应用Fig.1.1LinermotorsusedinmaglevtrainFig.1.2Linearmotorsusedinmilitaryfield图1.3直线电机在伺服机床上的应用图1.4直线电机在生活上的应用Fig.1.3LinermotorsusedinservomachineFig.1.4Linearmotorsusedinlife在采用由旋转电机加滚珠丝杠组合而成的伺服进给系统中，工作过程中的进给方向上的速度主要取决于电机的运行速率和丝杠的导程两个要素。因为滚珠丝杠构造的驱动系统涵盖了丝杠和联轴器等动力传送部件，所以在运行过程中就会出现较大的误差，这主要是受到中间传送环节繁多的影响，其在工作中还会出现螺纹间距误差大、系统偏移误差大和部件磨损变形严重等问题[3-4]。而数控加工机床中进给系统直线伺服沈阳工业大学硕士学位论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]V-型端齿削弱永磁直线电机端部磁阻力波动方法[J]. 彭兵,宋得雪,张囡,刘铁法. 中国电机工程学报. 2016(14)
[2]齿槽效应对永磁直线伺服电机法向力波动的影响[J]. 夏加宽,沈丽,彭兵,孙宜标. 中国电机工程学报. 2015(11)
[3]辅助极一体式永磁同步直线电机端部定位力抑制技术[J]. 寇宝泉,张赫,郭守仑,张海林,金银锡. 电工技术学报. 2015(06)
[4]永磁同步直线电动机磁阻力最小化研究[J]. 章达众,廖有用,李国平,张驰. 微特电机. 2013(10)
[5]新型永磁同步直线电机的有限元分析和实验研究[J]. 吴红伟,杨家军,程远雄. 机电工程. 2013(05)
[6]减小法向力波动永磁同步直线电动机优化设计[J]. 宁建荣,沈丽,曹景全,王成元. 微电机. 2012(09)
[7]永磁直线同步电机推力波动约束[J]. 陆华才,江明,郭兴众,陈其工. 电工技术学报. 2012(03)
[8]冷轧硅钢片取向性的鉴别方法[J]. 傅志强,赵江勇,贺翠翠,郭俊诚. 磁性材料及器件. 2011(04)
[9]直线伺服电机法向力分析[J]. 夏加宽,赵鹏,黄伟. 电气开关. 2010(04)
[10]永磁交流伺服精密驱动系统机电耦合振动特性分析[J]. 林利红,陈小安,周伟,缪莹赟. 振动与冲击. 2010(04)
博士论文
[1]高精度永磁直线伺服电机法向力波动分析与抑制方法研究[D]. 沈丽.沈阳工业大学 2014
[2]直线同步电机的特性研究[D]. 卢琴芬.浙江大学 2005
硕士论文
[1]水下航行器推进电机设计及振动噪声研究[D]. 赵旭.沈阳工业大学 2019
[2]有取向硅钢片近极槽永磁力矩电机振动性能的分析[D]. 张愿.沈阳工业大学 2019
[3]有取向硅钢片永磁直线同步电机推力及饱和效应的研究[D]. 魏学鹏.沈阳工业大学 2019
[4]基于ANSOFT永磁同步电机电磁设计及性能研究[D]. 邱岳.大连理工大学 2015
[5]基于气隙电磁力的六相永磁同步电机振动噪声研究[D]. 蒋晓东.沈阳工业大学 2014
[6]永磁同步对转电机的设计[D]. 王勇.湖南大学 2012
[7]削弱永磁直线伺服电机法向力波动优化设计[D]. 李威扬.沈阳工业大学 2011
[8]直线伺服电机设计及其法向力分析[D]. 赵鹏.沈阳工业大学 2010
本文编号：3622352
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