分段式垂直运动永磁直线同步电动机的设计

针对用于垂直提升系统的分段式永磁直线同步电机(PMLSM)实际应用时的特点,借助二维磁场的解析解与有限元分析,详细讨论了电机的各主要尺寸参数对气隙磁场和性能的影响,给出了相应的电磁设计准则和设计计算公式,其中包括:电磁负荷和主要尺寸的选取;动子和永磁磁极设计;定子电感参数计算等。有限元数值计算和实验测试结果表明,给出的分段式PMLSM的计算公式是适用的。

圆筒型永磁同步直线电动机气隙磁场分析

气隙磁场是决定直线电动机性能的关键因素。利用有限元软件Ansoft Maxwell2D分析了3种不同动子结构圆筒型永磁直线电动机的气隙磁场。分析比较了3种动子无槽和有槽电动机的气隙磁场特点,分析了结构参数对电动机气隙磁场的影响。分析表明Halbach动子电动机气隙磁场强度较大,轴向磁化动子电动机气隙磁场接近正弦形,而径向磁化动子电动机气隙磁场十分接近矩形。分析结果为圆筒型永磁直线电动机的动子选择和设计提供了依据。

新型直线振荡电机建模与动态特性实验

针对提出的直接驱动液压伺服泵新原理,设计了一种短行程永磁直流直线振荡电机,阐述了基于最小磁阻理论的电机工作原理,采用一种哈尔巴赫磁极阵列空心动子设计结构,用于提高电机动态响应能力,并利于谐振弹簧的安装.利用Matlab/Simulink建立了电机的集中参数数学模型并给出传递函数,通过正弦电压扫频激励,获取了电机空载下的电流频率特性以及恒定负载下的效率频率特性.基于电机模型设计了电流环与位置环双闭环控制结构,用于提高电流的频响与位置跟踪能力.最后对设计的电机进行了空载谐振与闭环动态实验研究,实验与分析仿真结果基本吻合,验证了电机模型与闭环控制结构的有效性.

高性能平板型直线永磁齿轮的设计与分析

为提高平板型直线永磁齿轮的性能,文章提出了凸极式永磁动子、磁阻动子与带永磁激励的磁场调制层三种拓扑结构,并应用此3种结构建立了8种平板型直线永磁齿轮模型进行优化设计,同时通过二维有限元分析计算其推力-位移特性、最大输出推力等性能。研究表明,凸极式永磁动子与带永磁激励的调制层可以有效提升磁齿轮的传输推力。其中,凸极式永磁动子可明显提高每单位有效永磁体下的推力密度,带永磁激励的磁场调制层可明显提高每单位有效总体积下的推力密度。最后,文章针对不同的应用场合,得出两种综合性能最佳的模型,为实际应用提供了借鉴。