不平衡磁拉力对永磁同步电主轴动态性能影响机理研究
发布时间：2021-11-16 23:01
高速数控机床是装备制造业的技术基础和发展方向之一,其技术水平的高低和数量的多少体现的是一个国家制造业水平的高低。永磁同步电主轴作为高速数控机床的核心部件,与其他类型的电主轴相比,具有以下优点:功率密度和功率因素高、功率体积比更大、转动惯量更小、调速范围更广以及启停响应精度更高等。虽然永磁同步电主轴具有诸多优点,但仍存在一些影响其动态性能的问题值得研究和讨论,其中一种就是不平衡磁拉力。齿槽转矩是由于电主轴的自身结构产生的,它会引起电主轴振动,进而导致气隙偏心,产生不平衡磁拉力,影响电主轴的动态性能。本文是在国家自然科学基金项目《混合驱动电主轴驱动性能及智能控制研究》（项目编号51405209）、横向科研项目《高速高精密永磁同步电主轴的研发》（项目编号KYH17002）、江苏省高校自科重大项目（项目编号19KJA510001）、江苏省研究生创新项目（项目编号SJCX181060）的资助下,对永磁同步电主轴进行了本体结构优化仿真分析和研究,主要做了以下几个方面的工作:为了提升永磁同步电主轴的动态性能,本文对永磁同步电主轴不平衡磁拉力的机理进行了研究。首先根据电磁理论建立...
【文章来源】：江苏理工学院江苏省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
极36槽表贴式永磁同步电主轴及其配套装置的实物图
不平衡磁拉力对永磁同步电主轴动态性能影响机理研究27图4-24极36槽表贴式永磁同步电主轴有限元模型对4极36槽表贴式永磁同步电主轴作极弧系数参数化求解的空载状态仿真结果如下所示：图4-3是参数化求解极弧系数下的齿槽转矩波形图，图4-4是参数化求解极弧系数下的气隙磁通密度波形图，图4-5为参数化求解极弧系数下的齿槽转矩幅值，图4-6为参数化求解极弧系数下的气隙磁通密度幅值，图4-7为参数化求解极弧系数下的转幅值，图4-8为参数化求解极弧系数下的电主轴效率，图4-9为极弧系数取最优值下的磁力线分布图，图4-10为极弧系数取最优值下的磁密分布图。图4-3参数化求解极弧系数下的齿槽转矩波形图0.00125.00250.00375.00ElectricalDegree[deg]-1.25-0.630.000.631.25CoggingTrqoue[NewtonMteer]CurveInfoCoggingTorqueSetup1:Performancee="0.8"CoggingTorqueSetup1:Performancee="0.85"CoggingTorqueSetup1:Performancee="0.9"CoggingTorqueSetup1:Performancee="0.95"CoggingTorqueSetup1:Performancee="1"
江苏理工学院硕士学位论文30图4-8参数化求解极弧系数下的电主轴效率图4-9极弧系数取最优值下的电主轴磁力线分布图0.800.850.900.951.00e96.5096.7597.0097.2597.5097.75EfficiencyPraameterm1m2m3m4m5NameXYm10.800097.6393m20.850097.5431m30.900097.4807m40.950097.3810m51.000096.5334CurveInfoEfficiencyParameterSetup1:Performance
【参考文献】：
期刊论文
[1]转子辅助槽对IPM性能的影响研究[J]. 安治国,刘高朋,高尉. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2019(04)
[2]利用不等槽口宽配合削弱齿槽力的方法研究[J]. 黄克峰,师萌,刘博,徐才华. 防爆电机. 2018(02)
[3]HFS1501.29型电主轴的研制[J]. 张玉冰,廖佳音,万齐访,沈阳,杨冬冬,张宇. 中国高新科技. 2018(04)
[4]表面式永磁同步电机转子辅助槽对转矩的影响[J]. 贺小克,沈建新. 微电机. 2018(01)
[5]永磁体削角对表贴式永磁同步电机齿槽转矩的影响研究[J]. 张宇,王沐凡,侯崇琦,王传庆,施建雄,张栋,鲍晓华. 电气工程学报. 2018(01)
[6]不同极槽配合内置永磁电机转矩性能研究[J]. 徐重鹤,张炳义. 微电机. 2017(04)
[7]电主轴关键技术研究综述[J]. 单刚,单文桃,芮晓倩. 数码设计. 2017(06)
[8]削弱永磁同步电机反电势谐波的磁极形状优化方法[J]. 武洁,赵琴,庄百兴,杨存祥. 微电机. 2017(02)
[9]对永磁同步电主轴的齿槽转矩的分析[J]. 钟双双,于慎波. 重型机械. 2016(04)
[10]数控机床高速电主轴技术及应用分析[J]. 张开洪,张景源. 山东工业技术. 2016(11)
博士论文
[1]表贴式永磁同步电机齿槽转矩削弱方法研究[D]. 刘婷.湖南大学 2013
硕士论文
[1]不均匀分布转子槽结构在超高效电机设计中的应用研究[D]. 王莎莎.华北电力大学(北京) 2016
[2]分数槽集中绕组永磁电机研究[D]. 董夏林.东南大学 2015
[3]高速电主轴的结构设计与性能研究[D]. 崔康.陕西科技大学 2013
[4]高速电主轴单元的研究[D]. 付琪.合肥工业大学 2009
[5]数控机床高速电主轴结构设计及性能分析[D]. 田华.四川大学 2006
本文编号：3499728
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【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
极36槽表贴式永磁同步电主轴及其配套装置的实物图
不平衡磁拉力对永磁同步电主轴动态性能影响机理研究27图4-24极36槽表贴式永磁同步电主轴有限元模型对4极36槽表贴式永磁同步电主轴作极弧系数参数化求解的空载状态仿真结果如下所示：图4-3是参数化求解极弧系数下的齿槽转矩波形图，图4-4是参数化求解极弧系数下的气隙磁通密度波形图，图4-5为参数化求解极弧系数下的齿槽转矩幅值，图4-6为参数化求解极弧系数下的气隙磁通密度幅值，图4-7为参数化求解极弧系数下的转幅值，图4-8为参数化求解极弧系数下的电主轴效率，图4-9为极弧系数取最优值下的磁力线分布图，图4-10为极弧系数取最优值下的磁密分布图。图4-3参数化求解极弧系数下的齿槽转矩波形图0.00125.00250.00375.00ElectricalDegree[deg]-1.25-0.630.000.631.25CoggingTrqoue[NewtonMteer]CurveInfoCoggingTorqueSetup1:Performancee="0.8"CoggingTorqueSetup1:Performancee="0.85"CoggingTorqueSetup1:Performancee="0.9"CoggingTorqueSetup1:Performancee="0.95"CoggingTorqueSetup1:Performancee="1"
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【参考文献】：
期刊论文
[1]转子辅助槽对IPM性能的影响研究[J]. 安治国,刘高朋,高尉. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2019(04)
[2]利用不等槽口宽配合削弱齿槽力的方法研究[J]. 黄克峰,师萌,刘博,徐才华. 防爆电机. 2018(02)
[3]HFS1501.29型电主轴的研制[J]. 张玉冰,廖佳音,万齐访,沈阳,杨冬冬,张宇. 中国高新科技. 2018(04)
[4]表面式永磁同步电机转子辅助槽对转矩的影响[J]. 贺小克,沈建新. 微电机. 2018(01)
[5]永磁体削角对表贴式永磁同步电机齿槽转矩的影响研究[J]. 张宇,王沐凡,侯崇琦,王传庆,施建雄,张栋,鲍晓华. 电气工程学报. 2018(01)
[6]不同极槽配合内置永磁电机转矩性能研究[J]. 徐重鹤,张炳义. 微电机. 2017(04)
[7]电主轴关键技术研究综述[J]. 单刚,单文桃,芮晓倩. 数码设计. 2017(06)
[8]削弱永磁同步电机反电势谐波的磁极形状优化方法[J]. 武洁,赵琴,庄百兴,杨存祥. 微电机. 2017(02)
[9]对永磁同步电主轴的齿槽转矩的分析[J]. 钟双双,于慎波. 重型机械. 2016(04)
[10]数控机床高速电主轴技术及应用分析[J]. 张开洪,张景源. 山东工业技术. 2016(11)
博士论文
[1]表贴式永磁同步电机齿槽转矩削弱方法研究[D]. 刘婷.湖南大学 2013
硕士论文
[1]不均匀分布转子槽结构在超高效电机设计中的应用研究[D]. 王莎莎.华北电力大学(北京) 2016
[2]分数槽集中绕组永磁电机研究[D]. 董夏林.东南大学 2015
[3]高速电主轴的结构设计与性能研究[D]. 崔康.陕西科技大学 2013
[4]高速电主轴单元的研究[D]. 付琪.合肥工业大学 2009
[5]数控机床高速电主轴结构设计及性能分析[D]. 田华.四川大学 2006
本文编号：3499728
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