一种改进的永磁直线电机气隙磁场解析计算方法

发布时间：2019-08-14 12:15

【摘要】：为了更加准确地计算永磁直线电机矩形开槽情况下的气隙磁场分布,提出了一种改进的许-克变换解析计算方法.首先,采用等效磁化电流法,建立永磁直线电机初级铁芯无槽情况下的气隙磁场模型;其次,根据永磁直线电机的结构尺寸,并考虑初级铁芯矩形开槽的影响,对传统的许-克变换方法加以改进;然后,利用改进的许-克变换方法,解析计算矩形开槽永磁直线电机的气隙磁场分布.理论分析和真实的数据计算结果表明,与传统的许-克变换方法相比,所提出的方法更接近于有限元软件的计算结果.最后,根据改进的许-克变换解析计算方法,对电机气隙磁场分布进行优化设计,试制了一台短次级圆筒型永磁直线发电机.
[Abstract]:In order to calculate the magnetic field distribution of air gap in rectangular slot of permanent magnet linear motor more accurately, an improved analytical calculation method of Xu-gram transformation is proposed. Firstly, the air gap magnetic field model of permanent magnet linear motor without slot is established by using the equivalent magnetization current method. Secondly, according to the structure size of permanent magnet linear motor and considering the influence of primary iron core rectangular slot, the traditional Xu-gram transformation method is improved. Then, the air gap magnetic field distribution of rectangular slotted permanent magnet linear motor is analyzed and calculated by using the improved Xu-gram transformation method. The theoretical analysis and real data calculation results show that compared with the traditional Xu-K transformation method, the proposed method is closer to the calculation result of finite element software. Finally, according to the improved analytical calculation method of Xu-gram transform, the air gap magnetic field distribution of the motor is optimized, and a short secondary cylindrical permanent magnet linear generator is produced.
【作者单位】： 东南大学电气工程学院;
【基金】：国家海洋局海洋可再生能源专项资金资助项目(GHME2011GD02)
【分类号】：TM359.4

【参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 李志强;胡笳;祝丽芳;罗应立;;同步发电机有限元磁场计算中端点量迭代的改进算法[J];电工技术学报;2008年12期

2 罗炜;李志强;罗应立;;用于平滑处理的卷积运算及其在有限元磁场分析后处理中的应用[J];电工技术学报;2009年04期

3 赵镜红;张俊洪;方芳;高嵬;;径向充磁圆筒永磁直线同步电机磁场和推力解析计算[J];电工技术学报;2011年07期

4 卢晓慧;梁加红;;表面式永磁电机气隙磁场分析[J];电机与控制学报;2011年07期

5 王淑红;熊光煜;;永磁直线同步电动机气隙磁场及磁阻力分析[J];煤炭学报;2006年06期

6 何山;王维庆;张新燕;王海云;陈洁;董新胜;谷雪松;;双馈风力发电机多种短路故障电磁场仿真研究[J];电力系统保护与控制;2013年12期

7 崔鹏;张锟;李杰;;基于许-克变换的悬浮电磁铁力与转矩解析计算[J];中国电机工程学报;2010年24期

相关博士学位论文 前1条

1 张颖;永磁同步直线电机磁阻力分析及控制策略研究[D];华中科技大学;2008年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 胡霞;三相异步电动机空载特性的计算——用有限元法求解[J];安徽教育学院学报;2000年03期

2 刘沛津;谷立臣;任继红;;旋转电机磁场计算的有限元法研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2008年05期

3 朱晓鹰,李喜田,魏宝昌,曲贵贞,尚国柱;反射炉用中字型电磁循环泵的原理与应用[J];北方工业大学学报;1990年01期

4 杨静;王维俊;涂亚庆;左永刚;;基于ANSYS的军用移动电源空载电压仿真研究[J];兵工学报;2009年07期

5 彭俊;田奎森;;基于Ansys的永磁同步电机电磁场有限元分析[J];大功率变流技术;2009年02期

6 黄斐梨;朱东起;苑役新;;高漏抗变压器漏磁场的分析与计算(Ⅱ)[J];变压器;1991年12期

7 邱修连;用有限元法计算大容量直流推进电机的特性曲线[J];船电技术;1994年05期

8 祝后权;坡印亭矢量在电机电磁转矩计算中的应用[J];船电技术;2004年01期

9 刘鸣;景建方;;基于ANSYS的双凸极电机电磁场仿真[J];船电技术;2012年01期

10 宋伟;韩学政;;永磁体磁能的数值分析及应用研究[J];赤峰学院学报(自然科学版);2011年03期

相关会议论文 前7条

1 柏成立;刘新华;江建中;;斜槽无刷直流电动机电势的分段计算法[A];第十届中国小电机技术研讨会论文集[C];2005年

2 龚宇;崔巍;施进浩;江建中;;永磁电机有限元时步法的研究与应用[A];第十届中国小电机技术研讨会论文集[C];2005年

3 陈俐霞;柴凤;程树康;;内置式集中绕组永磁同步电动机的性能研究[A];第十二届中国小电机技术研讨会论文集[C];2007年

4 陈刚;孟丹;舒朝君;;正常运行和启动时的GIS母线电磁场的分析[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年

5 李立毅;张艳丽;寇宝泉;;脉冲功率型直线电机相似性分析[A];2006年全国直线电机学术年会论文集[C];2006年

6 褚岩;;汽轮发电机转子绕组匝间短路的故障原因与磁场分析[A];全国火电大机组（300MW级）竞赛第37届年会论文集[C];2008年

7 刘晓明;白志承;;基于改进有限单元法的电场求解器研究[A];第十届沈阳科学学术年会论文集（信息科学与工程技术分册）[C];2013年

相关博士学位论文 前10条

1 胡笳;系统扰动条件下同步发电机运行行为的时步有限元研究[D];华北电力大学（北京）;2010年

2 侯纪勇;汽轮发电机励磁绕组匝间短路分析及实验研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

3 康锦萍;考虑饱和与磁场畸变的汽轮发电机运行行为的研究[D];华北电力大学（北京）;2010年

4 程远雄;永磁同步直线电机推力波动的优化设计研究[D];华中科技大学;2011年

5 郝振洋;六相永磁容错电机及其控制系统的设计和研究[D];南京航空航天大学;2010年

6 孙梅;突变材料对光电器件中电流、热量和光波控制的研究[D];河北工业大学;2010年

7 李冬雪;换流变压器阀侧、网侧绕组的电场特性研究[D];沈阳工业大学;2012年

8 冯象初;偏微分方程的小波分析方法[D];西安电子科技大学;1998年

9 张国强;电力变压器绝缘结构优化和电磁方案自动设计的研究[D];华北电力大学;2000年

10 林丽红;强力超小型系列磁性附着体的研制及应用[D];第四军医大学;2002年

相关硕士学位论文 前10条

1 张志华;弧形直线电机伸缩门及其控制研究[D];河南理工大学;2010年

2 马晓光;横向磁场开关磁阻电机的研究[D];湖南工业大学;2010年

3 李华;螺杆泵驱动用永磁同步电动机的设计研究[D];哈尔滨理工大学;2010年

4 祝令帅;1.5MW永磁半直驱风力发电机电磁场与温度场的计算与分析[D];哈尔滨理工大学;2010年

5 孙宏丽;同步发电机对称和不对称工况多物理场的计算与分析[D];哈尔滨理工大学;2010年

6 于海涛;同步发电机断股时电磁场与温度场分析及稳态端部场计算[D];哈尔滨理工大学;2010年

7 王冬梅;水轮发电机阻尼条数对电抗和附加损耗及温度场的影响[D];哈尔滨理工大学;2010年

8 赵振卫;磁通反向永磁电机的研究[D];山东大学;2010年

9 夏冰;小型垂直轴风力发电盘式永磁电机的研究[D];浙江大学;2011年

10 庄艳;永磁伺服电动机电磁场与温度场耦合计算及冷却系统设计[D];沈阳工业大学;2011年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 李鸿,周云飞;预测前馈补偿在0.1um光刻机硅片台长行程电机控制中的应用[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2003年03期

2 叶云岳,陆凯元;直线电机的PID控制与模糊控制[J];电工技术学报;2001年03期

3 罗应立,蒙亮,刘晓芳,赵凌志;汽轮发电机双因素非线性特性的研究[J];电工技术学报;2005年06期

4 杨玉波;王秀和;张鑫;贺广富;;磁极偏移削弱永磁电机齿槽转矩方法[J];电工技术学报;2006年10期

5 王蕾;李光友;张强;;磁通反向电机的变网络等效磁路模型[J];电工技术学报;2008年08期

6 章跃进;薛波;丁晔;陆国林;;表面式永磁无刷电机电枢反应磁场半解析法[J];电工技术学报;2009年01期

7 钱雅云;马宏忠;;双馈异步电机故障诊断方法综述[J];大电机技术;2011年05期

8 陈志梅,张井岗,曾建潮;交流伺服系统的积分模糊滑模控制[J];电机与控制学报;1999年01期

9 张广溢;直线电动机静态横向边端效应研究[J];电机与控制学报;1999年02期

10 郭庆鼎,郭威,周悦;交流永磁直线同步电机伺服系统的预见前馈补偿[J];电机与控制学报;1999年03期

相关博士学位论文 前2条

1 潘开林;永磁直线电机的驱动特性理论及推力波动优化设计研究[D];浙江大学;2003年

2 张锟;磁浮列车悬浮系统的数字控制技术研究[D];国防科学技术大学;2004年

相关硕士学位论文 前2条

1 祝令帅;1.5MW永磁半直驱风力发电机电磁场与温度场的计算与分析[D];哈尔滨理工大学;2010年

2 童昕宏;磁浮交通同步电机计算及模拟仿真软件设计[D];浙江大学;2006年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 宋彤菊;;直线电机的应用与发展方向[J];山西煤炭管理干部学院学报;2008年04期

2 王会永;满忠雷;李向男;江守和;董有利;王彬;;直线电机在制造业中的应用及发展趋势[J];电机与控制应用;2013年03期

3 谢侠飞;张丽荣;;直线电机的发展与应用概述[J];科技视界;2013年15期

4 杨大伟;杨智慧;;直线电机发展动态及其应用概况[J];电子工程师;1997年03期

5 杨大伟;直线电机应用概况及发展动态[J];电子机械工程;1998年05期

6 徐正平;平面直线电机[J];机电一体化;1998年04期

7 ;’98直线电机学术年会综述[J];电工技术杂志;1999年01期

8 刘韦;马卫华;罗世辉;王晨;李晓龙;;直线电机地铁车辆悬挂的振动研究[J];噪声与振动控制;2014年01期

9 陶昆;王春梅;张利琼;;永磁同步直线电机控制系统综述[J];煤矿机械;2014年05期

10 李庆雷,王先逵,吴丹,刘成颖,石忠东;永磁同步直线电机推力及垂直力的有限元计算[J];清华大学学报(自然科学版);2000年05期

相关会议论文 前10条

1 王振滨;;永磁同步直线电机硬件在环实时仿真平台[A];2010振动与噪声测试峰会论文集[C];2010年

2 叶云岳;;国内外直线电机技术的发展与应用综述[A];直线电机与自动化——2002年全国直线电机学术年会论文集[C];2002年

3 叶云岳;;直线电机在机床业中的应用[A];第七届中国小电机技术研讨会论文集[C];2002年

4 叶云岳;;直线电机技术的研究发展与应用综述[A];电气技术发展综述[C];2004年

5 周勇;黄明星;叶云岳;;直线电机在新型铺粉装置中的应用[A];2004年全国直线电机学术年会论文集[C];2004年

6 赵学群;杨荣波;王忠川;;直线电机的应用[A];2005年机械电子学学术会议论文集[C];2005年

7 曹荣敏;周惠兴;陈现敏;文华强;;基于永磁直线电机的倒立摆创新实验平台设计[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年

8 王先逵;石忠东;陈定积;吴丹;;提高直线电机伺服单元控制精度的综合措施[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年

9 曹志彤;何国光;陈宏平;;超磁致微直线电机[A];直线电机与自动化——2002年全国直线电机学术年会论文集[C];2002年

10 邓启文;尹力明;吴峻;;直线电机静态特性研究[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年

相关重要报纸文章 前10条

1 清科集团 赵晓泊;直线电机将升级传统制造业[N];中国证券报;2010年

2 记者 张荣文;第一个直线电机牵引车辆段安家广州[N];中国铁道建筑报;2005年

3 王迅;中科院与日企共建直线电机联合实验室[N];中国有色金属报;2006年

4 袁芳邋记者 赵凤华;中日专家北京交大研讨直线电机轨道交通新技术[N];科技日报;2007年

5 常科;国内首列自动无人驾驶直线电机城轨车辆下线[N];人民铁道;2007年

6 记者 王小润 凌翔 通讯员 窦新;我国首列自主知识产权直线电机地铁列车青岛下线[N];光明日报;2011年

7 窦新;首列自主知识产权直线电机地铁列车在青岛下线[N];科技日报;2011年

8 刘征;我国首列自主知识产权 直线电机地铁列车下线[N];证券时报;2011年

9 苏万明;直线电机地铁列车青岛下线[N];中国技术市场报;2011年

10 本报记者 林刚;“青岛造”地铁车在广州投运[N];青岛日报;2005年

相关博士学位论文 前10条

1 张颖;永磁同步直线电机磁阻力分析及控制策略研究[D];华中科技大学;2008年

2 程远雄;永磁同步直线电机推力波动的优化设计研究[D];华中科技大学;2011年

3 曾理湛;永磁同步直线电机复杂机电耦合系统分析与控制方法[D];华中科技大学;2011年

4 王利;现代直线电机关键控制技术及其应用研究[D];浙江大学;2012年

5 潘东华;面向超精定位系统无铁心直流直线电机精确建模与优化研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

6 夏景辉;直线电机轮轨交通气隙及轨道平顺性对系统动力响应影响研究[D];北京交通大学;2011年

7 潘开林;永磁直线电机的驱动特性理论及推力波动优化设计研究[D];浙江大学;2003年

8 王灿飞;永磁开关磁链直线电机研究[D];浙江大学;2012年

9 张丽萍;基于正交多项式的迭代学习控制算法及其在直线电机中的应用[D];福州大学;2005年

10 陈正;基于非线性和柔性特性分析及补偿的直线电机精密运动控制[D];浙江大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 张与厚;永磁同步直线电机推力波动的分析与抑制[D];华中科技大学;2007年

2 李丽霞;滑模变结构控制在直流直线电机定位中的应用[D];沈阳工业大学;2009年

3 王玉兵;直线电机伺服控制系统的摩擦分析与补偿[D];合肥工业大学;2009年

4 宋涛;基于直线电机的气浮工作台进给控制技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

5 龙瑞政;面向电磁弹射的直线电机设计及其控制[D];哈尔滨工业大学;2009年

6 程陶;基于直线电机的精密定位驱动技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

7 黄伟光;基于直线电机的纠偏系统研究[D];华中科技大学;2009年

8 马达;永磁直线电机直接推力控制系统的滑模控制研究[D];华东理工大学;2011年

9 许文秉;超磁致伸缩直线电机的结构优化设计与控制研究[D];上海交通大学;2011年

10 张楠;用于电织针的超薄直线电机设计原理[D];武汉纺织大学;2011年

，

本文编号：2526563