永磁同步空芯直線電機推力計算及其特性分析.pdf

1、永磁同步直線電機是把電能直接轉換成直線推動力能的裝置，與傳統(tǒng)旋轉電機相比，直線電機不需要中間傳動裝置，可以直接把電機推力傳遞給工作臺，進而帶動負載做直線運動。與此同時它還具有結構簡單、單位推力大、可靠性高、動態(tài)性能好等諸多優(yōu)點，在高速列車、工業(yè)自動化、電磁炮等領域都有著廣泛的應用前景。但是，直線電機由于自身結構的原因會存在端部效應和齒槽效應，它們會引起電機磁阻力擾動、負載擾動、系統(tǒng)參數(shù)攝動等，這幾個因素使電機輸出推力形成波動，直接關系到

2、電機定位精度和輸出推力的平穩(wěn)性，使得直線電機在工業(yè)實踐應用方面受到較大制約。
　　永磁同步空芯直線電機，由于其定子繞組為空芯線圈的特點，所以不會產(chǎn)生齒槽效應，并且削弱邊端效應，雖然同時削弱了推力的最大值，但是提高了電機推力的穩(wěn)定性，使得其更容易控制，如果該電機運用于高速運輸方面會使得列車運行更平穩(wěn)，車體無需通電，這樣大大減少電磁輻射對人身的危害。本文以研究永磁同步空芯直線電機推力特性為核心，對電機結構與推力進行分析，并用有限元軟件

3、ANSYS對分析結果進行仿真驗證。
　　首先，運用路理論電機推力進行計算。從空芯直線電機結構特點出發(fā)，針對電機繞組為空芯的特點，運用永磁體勵磁等效方法將永磁體等效為通電線圈，計算勵磁線圈與初級繞組線圈間的互感，進而運用虛功原理求得水平推力。同時分析水平推力與電機主要結構參數(shù)之間的關系。
　　其次，運用有限單元計算軟件ANSYS對永磁同步空芯直線電機電磁場分布進行模擬仿真，并對水平推力進行計算。搭建永磁同步空芯直線電機的二維模