提高直线感应电动机推力的方法

本文介绍了如何通过在原边电路中插入一附加线圈来提高直线感应电动机推力的原理,该原理是建立在三维场的模型基础上的。为了能在直线感应电动机中产生最大推力,设计时考虑到了一些相关因素,提出了决定线圈最佳位置的简单公式。如果附加线圈设计合理,插入原边电路中的位置得当,几乎在直线感应电动机所有速度范围内,电机所产生的推力都会增加到不用附加线圈时的三倍多。     

新型钢次级弧形直线感应电动机法向力研究

提出一种新型钢次级弧形直线感应电动机,采用多层行波电磁场理论建立该电机的区域模型,推导出法向力计算公式,建立该钢次级弧形直线感应电动机三维瞬态有限元仿真模型,仿真结果与解析计算结果相吻合。并与同参数的扁平形钢次级直线感应电动机作比较,结果表明这种钢次级弧形直线感应电动机在不改变推力的前提下能够减少法向吸力,提高推力与吸力比值,为该类电机的性能计算、优化设计奠定理论基础。     

单边直线感应电动机直接推力控制方法研究

短初级长次级单边直线感应电动机的初级在进入和离开次级导体板时会产生涡流,引起气隙磁场畸变,造成损耗,严重影响电机的运行性能。通过量化体现动态纵向边缘效应的影响,得出直线感应电动机等效电路模型。根据直接转矩控制原理,建立了在不考虑和考虑边缘效应影响下的直线感应电动机直接推力控制系统模型,按照已知参数进行仿真。仿真说明该方法在直线感应电动机控制上取得了良好的控制性能。     

计及铁心饱和直线感应电动机模型及参数研究

在整体尺寸受限的大载荷运输场合,为提高直线感应电动机的功率密度和推力密度,电机需要运行在大电流（10kA以上）工况,此时电机铁心处于饱和状态。对铁心饱和直线感应电动机的模型进行了理论分析,并利用试验摸索了铁心饱和规律,得到了铁心饱和程度随电流增大而增加,随转差频率增大而减弱的结论。在铁心饱和规律的基础上,利用最小二乘法分别基于实测电磁推力频率曲线和端口电压实测曲线对不同饱和工况下的激磁电感和定子漏感进行辨识。上述规律的正确性、参数辨识方法的可行性及精度通过峰值功率为100MW、最大出力为400kN的大功率直线感应电动机实验系统进行了验证,为铁心饱和直线感应电动机的模型和参数的精确获取提供了参考。     

圆筒形直线感应电动机性能的计算与分析

以一台起动推力为275 N的三相圆筒形直线感应电动机为例,以整个电机作为求解域,采用有限元法对电机内部电磁分布进行仿真,并且对它的起动过程进行分析。通过实验反复验证,有限元法在分析圆筒形直线感应电动机时是非常准确的。利用所得的方法,对采用不同气隙大小和次级铜层厚度的圆筒形直线感应电动机的起动性能进行计算分析,分别得出气隙大小和铜层厚度与起动推力之间的变化规律。所得到的计算方法和规律对电机的设计与制造有一定的帮助。     

面向导弹电磁弹射的双边感应直线电动机研究

针对导弹电磁弹射装置的驱动核心——长初级双边感应直线电动机,通过分析直线电动机的等值电路,推导弹射推力与设计参数的关系,结合导弹弹射的技术要求,给出直线电动机的设计参数。最后建立直线电动机的有限元模型,通过仿真分析得到直线电动机的工作特性并验证了模型的可行性,为双边感应直线电动机在导弹发射领域的应用研究提供了理论依据。     

永磁直线伺服电动机磁极形状对法向力波动分析

采用改变磁极形状及变极弧系数来减小负载情况下磁阻力波动。应用傅里叶回归分析法分解出电动机优化参数,并使用有限元分析方法进行仿真计算。仿真结果表明,采用该优化方法的永磁直线同步电动机可在推力损失较小的情况下有效抑制法向力的波动幅值。永磁直线同步电动机相对于直线感应电动机和直线直流电动机具有效率高,次级发热少,     

多定子直线感应电动机任务交班控制策略

长初级双边直线感应电动机为了进一步提高推力密度和可靠性,可以采用多台电机初级(N≥2)上下并联布置共用一个次级的结构形式.即使某台电机初级发生故障,仍然可以利用剩下N-1台电机完成预先设定任务.建立多定子直线感应电动机集总参数模型,重点研究由N台电机工作切换到N-1台电机工作,保证电机任务交班前后电磁推力不变的控制策略.在Matlab/SIMULINK环境下建立了多定子直线感应电动机任务交班仿真系统.通过两种任务交班策略的仿真对比分析,发现了多定子直线感应电动机任务交班策略中的技术难点,并提出了该领域需进一步深入研究的方向.     

改进型音圈式直线电动机有限元优化设计

为提高音圈式永磁直线电动机的推力，构建出两极永磁直线电动机的结构，建立了电动机有限元模型，计算出磁感应强度的矢量分布，并预测电动机推力，在此基础上，运用优化设计方法，求解出最优设计尺寸，保证了设计的合理性，缩短了开发周期，最后通过实验证明了这种电动机结构的性能明显优越于传统的音圈式直线电动机。     

圆筒形直线感应电动机的起动特性数值解析

应用有限元分析软件Ansoft/Maxwell 2D,对圆筒形直线感应电动机的起动过程进行了动态仿真,并对起动推力、气隙磁密等参数进行数值计算和分析.计算结果可以为圆筒形直线感应电动机本体的理论研究及其控制系统的优化设计提供参考.     

稀土永磁感应子式直线步进电动机

稀土永磁感应子式直线步进电动机是一种具有直线输出并能自动定位的新型直线电机。它具有结构紧凑、外形小巧、比推力大、速度快等优点。文章简单地介绍了它的结构、原理,给出了电磁推力的通用表达式,分析了提高比推力的设计措施和获得理想细分驱动的条件,最后列举其应用范围和今后发展方向。     

并联双边直线感应电机次级定向控制

双边长初级直线感应电机初级模块并联联接,并由单逆变器供电是一种有效的直线驱动方式。为提高电机整体推力性能,提出一种基于次级整体磁链定向的矢量控制策略。首先,给出并联各直线感应电机模块的动态模型,推导出控制过程中并联电机模块总励磁电流和推力电流的计算方法。在此基础上,依据并联直线感应电机模块运行时各电机的耦合因数和次级的实时速度,进行次级磁场定向,实现并联直线感应电机次级磁场和推力的协同控制。仿真分析和实验结果表明,所提次级磁场定向控制方法能有效克服既有磁场定向控制时的推力波动问题,提高并联电机模块整体推力的平稳性。同时,该方法能提高并联直线感应电机运行时的功率因数,降低所需逆变器的容量。     

双初级耦合直线感应电动机研究

为提高可靠性和冗余性,可以将直线感应电动机的初级按照上下方向布置m台并联运行,且m台初级共用1个次级。这样即使一台初级发生故障,仍可以通过另外m?1台初级过载完成预先设定的任务。对双初级耦合直线感应电动机(m=2)的模型及性能进行了研究,分析了双初级的耦合关系及其对电机等效电路和参数的影响,在此基础上对不同工况下的端口电压、电磁推力等性能进行分析计算。计算和实测结果表明,双初级直线电机同时通入同相电流时,推力大于2台初级单独工作时的推力之和,而端口电压低于单独初级工作时的电压,效率和推力密度与单初级电机相比有所提高。     

次级非中心位置工况双边直线电动机有限元分析

在理想工况下双边型直线感应电机运行时,次级处于电机中心位置,由于曲线行程和振动等原因,初级会发生不同程度的横向偏移导致次级偏离中心位置,从而电机力特性发生较大变化。通过建立短初级双边型直线感应电机三维解析模型,给出了直线感应电机的数值计算方法和边界条件,获得初级不同偏移程度下直线电动机推力和法向力的表达式。对该工况下的直线感应电机进行三维有限元仿真,得到不同偏移程度下气隙磁场、推力和法向力的特性,分析了同一偏移下频率对非磁性次级电机的磁场和法向力影响。结果表明,随着初级偏移程度不断增大,气隙磁场的磁感应强度略有下降,而抑制偏移的法向力和推力逐渐增大。     

直线感应电机间接磁场定向悬浮牵引联合控制

基于气隙磁密分析,建立了适用于间隙变化的直线感应电机动态数学模型以及推力和法向力表达式.针对直线感应电机的运行状况,分析了法向力的排斥力分量和吸引力分量的特点,提出了一种新颖的基于间接次级磁场定向的推力、法向力独立控制策略.仅仅依靠单边直线感应电动机,实现了静态和动态稳定悬浮、以及悬浮状态下的稳定牵引运动,并在一台直线感应电机模型车辆上进行了实验.实验结果表明,提出的解耦控制方案对直线感应电机的悬浮牵引联合控制具有良好的效果.     

直线感应电动机磁场气隙的分析及试验设计

介绍了直线感应电动机的特点及市场应用前景,对其结构和工作原理进行了阐述。通过对样本电机的测试,获得在不同气隙下的输入功率、推力和功率因数等性能数据,分析了磁场气隙调整对直线感应电动机性能的重要影响,为设计、制造和调整不同工况下气隙值的选择提供参考。     

直线电动机在自动门上的应用浅析

本文介绍了直线感应电动机用作自动门的驱动元件,比其它驱动方式有其独到的优越性。对各种传感器作了比较,对自动门中如何合理地选择直线电动机的推力和同步速度也作了简要的介绍。最后对今后如何搞好直线电动机应用于自动门的研制工作提出了看法。     

多定子直线感应电机故障模式下的电流过载特性

为了提高可靠性和安全性,长初级双边直线感应电机可以采用多台初级(N 2)上下并联布置共用一个次级的结构形式。针对多定子直线感应电机,对其数学模型进行了深入研究,并基于耦合参数等效电路模型,详细分析了两定子直线感应电机输出电磁推力与输入相电流及工作转差频率之间的函数关系,得到了其单台定子因故障而退出运行,另一台定子维持输出电磁推力不变时其三相电流的过载规律。利用某两定子双边直线感应电动机原理样机进行实验,实验结果与理论分析吻合,验证了理论分析的正确性。     

圆筒型直线感应电动机特性研究

针对不同初级材料与次级厚度对直线感应电动机性能的影响进行了分析,研究给出了次级厚度与推力的关系曲线和不同初级铁芯材料下电动机推力曲线。仿真和实验结果表明：初级铁芯材料磁导率和电导率对电动机出力有很大的影响;次级厚度对推力影响具有非单调性,为电动机设计时确定最佳次级尺寸提供了可靠依据。     

动态边端效应补偿的直线感应电机磁场定向控制

研究直线感应电动机动态边端效应特性可知,电机次级涡流是产生动态边端效应的主要原因.建立包含电机动态边端效应的同步坐标模型,实现直线感应电机间接磁场定向控制.为消除边端效应对推力和动态过程的影响,随着电机速度增加,对励磁电流分量进行动态补偿,获得了较快的动态响应速度,稳态精度高、超调量小.试验结果表明,进行励磁电流补偿的间接磁场定向控制能够实现高性能的直线感应电动机控制.