双向交链横向磁通圆筒型直线永磁同步电机的基础研究

摘要

横向磁通电机作为一种新型电机，实现了电机电负荷磁负荷的解耦，可以大幅度提高电机的推力密度，这种低速大推力的电机显示了广阔的应用前景，因此对这类电机的研究是很有价值的。
　　本文在已有横向磁通电机的基础上提出了一种新型双向交链横向磁通圆筒型直线永磁同步电机，很好的解决了传统横向磁通电机两个相邻初级铁心间隔一个极距的缺陷，大大提高的电机的推力密度。本文在对这种电机的理论研究下，得到了BCTF电机的设计方法，并制作了样机进行验证。
　　本文首先对 BCTF电机的磁路模型进行了分析，得到了电机空载反电势、电磁推力、每相电阻、每相电感的表达式，构建了完整的数学模型。
　　在分析磁路模型之后，对电机的参数尺寸进行了分析，得到了电机的主尺寸对推力密度的关系，在保证推力密度最大的前提下设计电机的初级、次级尺寸，得到了完整的BCTF电机的设计流程。
　　对所得尺寸电机进行有限元分析，验证设计方法。采用ANSOFT12软件，对电机的齿宽、极距、初级单元厚度等进行了仿真分析，在保证推力密度的前提下尽量减小电机定位力与漏磁，得到电机的优化尺寸
　　制作一台380W三相圆筒型样机，对所得样机进行实验分析，测得反电势、推力、电阻值，通过实验与仿真结果，验证BCTF电机设计方法的准确性。

目录

双向交链横向磁通圆筒型直线永磁同步电机的基础研究

BASIC RESEARCH ON BIDIRECTIONAL CROSSLINKING TRANSVERSE FLUX CYLINDRICAL LINEAR PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTOR

摘 要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题的背景及意义

1.2 横向磁通电机的国内外研究现状

1.3 论文的主要研究内容

第2章 BCTF圆筒型直线电机的工作原理和数学模型

2.1 BCTF圆筒型直线电机的基本结构

2.2 BCTF圆筒形直线电机的运行原理

2.3 BCTF圆筒型直线电机的磁场分析

2.4 BCTF圆筒型直线电机数学模型的建立

2.5 小结

第3章 BCTF圆筒型直线电机设计方法的研究

3.1 引言

3.2 BCTF圆筒型直线电机电磁设计

3.3 小结

第4章 BCTF圆筒型直线电机的优化仿真

4.1 引言

4.2 仿真模型的建立

4.3 BCTF圆筒型直线电机尺寸优化

4.4 小结

第5章 电机的特性分析

5.1 引言

5.2 实验平台的构建

5.3 BCTF圆筒型直线电机的特性研究

5.4 样机存在的问题以及改进

5.5 小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致谢