两自由度直驱感应电机磁耦合特性分析与动子设计

发布时间：2023-08-25 21:15

　　两自由度直驱电机能够直接实现旋转、直线与螺旋运动,摒弃传统的中间传动装置,具有体积小、集成度高、控制精度高等优点,在机械制造、机器人手臂、多坐标机床等工业领域具有重要的应用价值,是国内外电机专家与研究学者的研究热点。本文所研究的两自由度直驱感应电机(2DoFDDIM)采用等内外径的双定子空间相对分布,且共用一个实心动子,结构简单,体积小,具有很高的应用与研究价值。本文以2DoFDDIM为对象,研究2DoFDDIM的耦合磁场特性、磁耦合效应以及动子优化设计等一系列的关键理论与技术问题,为该电机的进一步研究和开发应用奠定基础。论文主要进行以下几个方面的研究:1.计算了2DoFDDIM旋转部分耦合磁场的分布,分析了旋转部分耦合磁场的分布与变化规律。由于2DoFDDIM定子铁心的开断结构以及旋转与直线定子的空间安装方式,在工作时会产生复杂的气隙磁场,包括有效磁场、耦合磁场与无效漏磁场,其中耦合磁场是由旋转或直线部分产生的耦合于相对部分的磁场。耦合磁场特性的分析对于2DoFDDIM磁场及其耦合的研究具有重要意义。以旋转耦合磁场为例,本文计算旋转部分耦合磁场的分布,并建立了旋转部分耦合磁场的有限元...

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 两自由度感应电机研究现状
        1.2.2 两自由度电机磁场耦合的研究
        1.2.3 实心转子结构研究
    1.3 本文主要研究内容
        1.3.1 本文主要研究内容
        1.3.2 论文结构
2 2DoFDDIM结构机理与三维分析
    2.1 2DoFDDIM结构与机理分析
    2.2 三维有限元建模分析
    2.3 本章小结
3 2DoFDDIM耦合磁场计算与特性分析
    3.1 引言
    3.2 耦合磁场机理分析
    3.3 耦合磁场解析计算
    3.4 旋转部分耦合磁场分析
        3.4.1 有限元耦合模型
        3.4.2 有限元验证
    3.5 实验验证
    3.6 本章小结
4 2DoFDDIM磁耦合效应计算与分析
    4.1 引言
    4.2 静态磁耦合效应
        4.2.1 静态磁耦合效应计算
        4.2.2 有限元验证
        4.2.3 实验验证
    4.3 动态磁耦合效应
        4.3.1 动态磁耦合效应对外特性的影响
        4.3.2 速度耦合因子
    4.4 本章小结
5 2DoFDDIM动子结构设计与分析
    5.1 引言
    5.2 新型动子结构原理
    5.3 三维有限元建模与验证
    5.4 动子等效参数计算与有限元验证
        5.4.1 动子等效参数计算
        5.4.2 有限元验证
    5.5 动子结构对电机性能的影响
        5.5.1 动子损耗分析
        5.5.2 单自由度运动分析
        5.5.3 螺旋运动分析
        5.5.4 静态磁耦合分析
    5.6 本章小结
6 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 课题展望
参考文献
作者简介
学位论文数据集



本文编号：3843324