磁懸浮開關(guān)磁阻球形電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與三維磁場分析.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，磁懸浮技術(shù)和多自由度運(yùn)動機(jī)構(gòu)受到了越來越多的重視。本文結(jié)合磁懸浮技術(shù)和多自由度電動機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，提出了一種新型無軸承多自由度電機(jī)--磁懸浮開關(guān)磁阻球形電機(jī)。該類電機(jī)特有的球形結(jié)構(gòu)，無法照搬傳統(tǒng)電機(jī)的研究方法與經(jīng)驗(yàn)，其研究具有開拓性和前沿性。目前，磁懸浮開關(guān)磁阻球形電機(jī)還處于理論探索階段，主要內(nèi)容局限為電磁模型、運(yùn)動學(xué)模型及動力學(xué)模型的理論推導(dǎo)與計(jì)算。
　　 本文研究的磁懸浮開關(guān)磁阻球形電機(jī)是機(jī)電一體

2、化復(fù)雜的綜合系統(tǒng)。具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、力學(xué)性能指標(biāo)高等優(yōu)點(diǎn)。
　　 本文具體工作包括以下幾個部分：
　　 1.介紹了多自由度電機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，提出了磁懸浮開關(guān)磁阻球形電機(jī)的研究方向。
　　 2.對磁懸浮開關(guān)磁阻球形電機(jī)定轉(zhuǎn)子磁極球面的分布規(guī)則進(jìn)行了分析計(jì)算，分別介紹了采用近似等邊球面劃分原則和基于球面多面體的磁懸浮球形磁阻電機(jī)定轉(zhuǎn)子磁極的分布。
　　 3.應(yīng)用球諧函數(shù)理論，對磁懸浮開關(guān)磁阻球

3、形電機(jī)磁場進(jìn)行了計(jì)算，得到了磁場解析模型，推導(dǎo)了電磁轉(zhuǎn)矩和懸浮力公式。為后期磁懸浮開關(guān)磁阻球形電機(jī)的有限元仿真計(jì)算建立了可靠的理論基礎(chǔ)。
　　 4.設(shè)計(jì)了磁懸浮開關(guān)磁阻球形電機(jī)的總體結(jié)構(gòu)和相關(guān)的零部件結(jié)構(gòu)，從機(jī)械和電磁兩方面設(shè)計(jì)并優(yōu)化了電機(jī)結(jié)構(gòu)。
　　 5.介紹了三維有限元法計(jì)算電機(jī)磁場的基本原理；利用有限元軟件建立了磁懸浮開關(guān)磁阻球形電機(jī)有限元模型；分析了電機(jī)轉(zhuǎn)子凸極厚度對氣隙磁場的影響；對懸浮力、轉(zhuǎn)矩、電感及磁鏈特性