开关磁阻直线电机一种研究方法

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1、Academic学术开关磁阻直线电机的一种研究方法100044北京建筑大学j研究中心北京一梁潇月／汪苏摘要：基于参数转化进行了参数设计并对其进行有限元参数分析。针对电机的力一磁特性，力一速特性，定转子的磁场有限元分析。直线电机的控制传感部分采用两组霍尔元件并行．对转子位置进行最优反馈控制。在具体参数{殳{十的基础上，在Solidworks环境中进行了三维模拟及其基础上的FEMM有限元仿真。Abstract：ItiSaresearchofLinear1．2LSRM的设计=(D／2)一g一=(33．29／2)

2、一0．3一lO．466．2mmmotorbasedonthetraditionalmotorthat1．2．1运动学设计根据以上对于和的计算可得到孔径大小focusontheresearchandapplicationof直线电机的运动可以类比电磁弹射，电磁D=(+g)’2=(6．2+10．46+0．3)’2=34ramtheLinearMotorandpromotesaresearch驱动力与电流平方成正比，保证足够的电流输气隙中的磁场密度可以计算为：oftheLinearSwitchedRelucta

3、ntMotor．人，在发射装置内产生足够大的推力，电磁力F日。：：：8924613A／／．to410Itturnstheparameterfromroundmotor由式(1)确定，基于最大电流i=lO．42A，to1inearmotorandanalysiStheFEMMF=￡(1)：生三墨210parameters．TheFEMManalysiSiSfocusa=F／m(2)onF—Mproperty，F—Vpropertyandthe式中：m为被驱动物体的质量。经过时间t假设电流密度J=6A／mm，

4、导体面积可以计算为：magneticbetweenandinrotorandstator后物体的速度为：acl(85／6)=0-8179mrespective1Y．Thecontro1andsense+(3)AWG#18为一般开关磁阻直线电机的绕组材partusestwogroupofHal1elementin加速度为：7．9para1le1togettheoptimumfeedback=：石雨=63．2m／s(4)料，截面积为0．871mm。绕组匝数的计算会t瞬时。合力完成RSRM的设计。转换步骤紧接着

5、RSRM的设contro1．Basedonthespecificparameter可以计算为：计。calculation，itproducestereomodelin=M·aa=1·63．2=63．2N(5)LSRM的周期数为：Nsc=Lt==46theSolidworksandmakesFEMManalysis减速期间加速度ad=-63．2m／：同时瞬时合定子极数为：onthemode1．力一63．2N。Keywords：LinearMotor，FEMM，stereo1．2．2LSRM参数设计[1]n=

6、Ⅳ==276定子极宽为：model文中设计的是12—8级的LSRM，其绕组结构=手=(詈)=33．29．30,~=8m引言如图2所示定子槽宽为：近年来，随着直线传动的应用需求增大，：：：!17一直线电机越来越成为直线传动的主要研究方向。N6转子极宽为：％==l046ram直线电机的研究设计能够节省大量中间传动装转子槽宽为：置，节省电能，直线电机的研究将越来越成为一zD-N,w~)f生694未来机械传动的发展方向。．图2LSRM的绕组结构1．直线电机的设计转子长度为：LSRM的功率为：=8％+8=209．2

7、mm1．1开关磁阻直线电机P==63．2·7．9=499．28W(6)绕组直径为：开关磁阻直线电机一一LinearSwitched假设RSRM有一个定子极角=30=0．5236rad：==1．02mmReluctanceMotor(简称LSRM)，它与传统直线和转子极角：36。=0．628~ad。在精确地调试参数假设∞=5，竖直方向的绕组数是：电动机依靠初、次级绕组电流产生磁场互相作后，常数为以下数值：k,-0．4，=1，k2=O．7，N=v【字，用形成牵引力不同，遵循磁通总是沿着磁导最大=1．1215，

8、=23886．5同时k=O．6545孔径可其中摩擦系数=O．7。水平方向绕组数为．的路径闭合的原理，产生磁拉力带动电机运动，由下式计算得到：Nh：：：7．58LSRM相数多则步距小，有利于减小力矩脉动。LSRM主要由电机本体、功率变换器、控制器、J厂——_一33绕组面积。：261．44mm其中，，Hr，位置检测器组成，如图1所示。功率转换器为·29mm分别是定子极、定子背板、转予极、转子背板电机直接供能，需要满足电机电能转换的