面向電磁彈射器的無鐵心永磁直線電機(jī)及其控制方法研究.pdf

1、電磁彈射器是隨著現(xiàn)代海洋軍事的發(fā)展而出現(xiàn)的一種應(yīng)用于航母艦載機(jī)彈射起飛的裝備，它的主體是一臺(tái)大功率直線電機(jī)。隨著永磁直線同步電機(jī)的快速發(fā)展，其在電磁彈射器上得到了越來越廣泛的應(yīng)用。而我國對(duì)電磁彈射器相關(guān)技術(shù)的研究才剛剛起步，本文針對(duì)電磁彈射器的直線電機(jī)及控制方法展開理論研究，這對(duì)未來電磁彈射器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)具有重要意義。
　　電磁彈射器的發(fā)展現(xiàn)狀表明，目前對(duì)電磁彈射器的直線電機(jī)研究主要是圍繞有鐵心永磁直線同步電機(jī)展開的。這種結(jié)構(gòu)的

2、不足主要體現(xiàn)在高速作業(yè)階段直線電機(jī)的運(yùn)行效率低。針對(duì)此問題，本文構(gòu)建了一種在低速段和高速段分別采用有鐵心和無鐵心永磁直線同步電機(jī)組合的電磁彈射器直線電機(jī)總體結(jié)構(gòu)。
　　為降低電機(jī)設(shè)計(jì)制造難度，基于模塊化思想提出對(duì)小功率單元無鐵心永磁直線同步電機(jī)進(jìn)行研究。首先，選擇了適合于模塊化設(shè)計(jì)的繞組方案。利用解析法對(duì)電機(jī)的氣隙磁場進(jìn)行分析，并推導(dǎo)了其在矢量控制下的推力模型。然后，分析電機(jī)動(dòng)子極距對(duì)電磁推力的影響規(guī)律，確定了電機(jī)的動(dòng)子極距方案。

3、
　　基于有限元法，利用仿真軟件對(duì)無鐵心永磁直線同步電機(jī)的電磁場進(jìn)行分析，研究了不同電磁結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)電機(jī)電磁推力特性的影響規(guī)律。同時(shí)，還以推力大、波動(dòng)小為優(yōu)化目標(biāo)對(duì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了選擇。并在此基礎(chǔ)上，對(duì)直線電機(jī)的氣隙磁場進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真分析，研究了無鐵心永磁直線同步電機(jī)氣隙磁場的分布特點(diǎn)。
　　針對(duì)電磁彈射器的特殊應(yīng)用場合，本文還對(duì)直線電機(jī)的自律分散控制方法進(jìn)行了研究。建立了這種控制方式下的電機(jī)數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，建立了直線