低速永磁直线同步电机动态特性研究

摘要

低速永磁直线同步电机无需变频器可以直接应用于低速直线运动的场合，因而有着广阔的发展前景。目前该电机的研究还处于理论分析和探索阶段，本文在前人研究的基础上，对电机动态特性进行了初步的研究，为该电机的研究提供了一定的参考价值。
　　本文首先从初、次级开槽时产生的基波磁导出发，详细地分析了这种特殊结构电机的运行原理。应用气隙比磁导的概念对电机励磁磁势和初级绕组产生的气隙磁场进行了研究。之后，应用有限元分析软件MAGNET对电机的气隙磁场进行了三维仿真，更直观地反映出这种特殊结构电机的磁场分布情况。由于该电机的结构使得电磁参数不在为常量，本文在MAGNET仿真基础上，应用磁链法和能量法对该电机的电磁参数进行了分析与计算。
　　本文从电机的数学模型出发，利用有限元法计算出电机的自感系数和互感系数，并对电机在线性情况下次级静止和电机起动的动态特性进行了分析。对电机不同次级位置进行仿真计算，在达到稳态后对其电流和速度进行分析，可以看出稳定后的速度和三相电流值与本文所研究的电机参数基本一致。
　　本文研究的电机的电磁参数不仅与次级位置有关，而且也是电流的函数。因此，本文还研究了电机在非线性情况下的数学模型，对于进一步准确的研究该电机的动态特性奠定了基础。

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1 绪 论

1.1 课题研究的背景及选题的意义

1.2 直线电机的发展与应用现状

1.3 低速直线电机的发展及现状

1.4 本文的主要研究内容

2 低速永磁直线同步电机的运行原理与磁场分析

2.1 低速永磁直线同步电机的基本结构

2.2 低速永磁直线同步电机的运行原理

2.3 低速永磁直线同步电机的磁场分析

3 低速永磁直线同步电机电磁场的有限元分析和MAGNET仿真

3.1低速永磁直线同步电机电磁场的分析方法

3.2 低速永磁直线同步电机的三维电磁场分析

3.3 低速永磁直线同步电机电磁参数的研究

4 低速永磁直线同步电机动态特性的分析与仿真

4.1 引言

4.2 低速永磁直线同步电机的线性数学模型

4.3 线性情况下电机的力-位移特性分析

4.4 线性情况下电机动态特性的仿真与分析

4.5 低速永磁直线同步电机的非线性数学模型

5 结束语

5.1 本文的工作总结

5.2对今后工作的展望

参考文献

作者简历

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