单相永磁低速直线电动机的自启动分析.pdf

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1、·60·煤矿机电2014年第4期单相永磁低速直线电动机的自启动分析芈汪旭东，李奇超(河南理工大学电气工程与自动化学院，河南焦作454003)摘要：单相永磁低速直线电动机可直接将电能转换成低速直线运动的机械能，在工程领域具有广泛应用前景，愈来愈受到国内外研究机构的重视。采用d、q轴坐标系统，建立单相永磁低速直线电动机的电压平衡方程，推导出电磁力矩表达式。从不同启动位置对电动机自启动能力进行分析，找出影响自启动性能的制约条件和参数，并通过实例计算及仿真，计算电磁力矩随功角的变化曲线，分析电动机相关参数对电磁力矩的影响，对比验证理论分析的正确性。该方法可推广应用于一般的单相永磁

2、式和反应式低速直线电动机。关键词：单相永磁低速直线电动机；电磁力矩；自启动；仿真中图分类号：TM351；TM359．4文献标识码：A文章编号：1001—0874(2014)04—0060—05Self—StartingAnalysisofSingle—PhasePermanentMagnetLowSpeedLinearMotorWangXudong，LiQwhao(SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000，China)Abstract：Thesin

3、gle—phasepermanentmagnetlowspeedlinearmotor(SPMLLM)convertselectricalenergydirectlyintolinearmotionofthelow—speedmechanicalenergy．Intheengineeringfield，ithasbroadapplicationprospectsandgetmoreandmoreattentionofdomesticandforeignresearchinstitutions．Usesd，q-axiscoordinatesystem，buildsthees

4、tablishmentofasinglephasepermanentmagnetlinearmotorlowvoltagebalanceequations．Theelectromagnetictorqueexpressionisderived．Analyzestheserf-startingcapabilityofmotorfromdifferentpositionsandfindouttheconstraintsandparametersthatinfluencetheself-startingperformance．Andfinallythroughtheexampl

5、ecalculationandsimulation，calculatesthecomputationalelectromagneticswiththepoweranglethrustCHIVES，analyzestheimpactoftheelectromagnetictorqueofthemotorparameters，andmakesthecomparisontoverifythetheoreticalanalysis．Themethodcanbeextendedtothegeneralsingle-phaselow-speedpermanentmagnetlinea

6、rmotorandreactivelowspeedlinermotor．Keywords：single—phasepermanentmagnetlowspeedlinearmotor(SPMLLM)；electromagnetictorque；self’starting；simulation0引言单相永磁低速直线电动机是集低速电动机和永磁直线电动机优点为一体的新型电动机。低速永磁电动机的性能分析目前已有较完整的理论‘川，对其}教育部高校博士点基金项目(20114116110003)；河南省产学研合作项目(122107000010)；河南省重点攻关项目(1221022101

7、21)电磁推力也进行了推导计算，但尚未深入分析电磁力随功角变化的关系和电动机参数对电动机电磁推力大小的影响[2]；文献[3]介绍将一台外转子高速无刷直流电动机与一台磁齿轮整合构成磁齿轮复合永磁电动机，并实现了高速电动机设计与控制和低速运行，但由于该电动机具有三层气隙和两个旋转部分，给电动机设计增加了难度；游标电动机。41利用定子齿凸极对磁场进行调制，通过产生的高速谐2014年第4期煤矿机电·61·波磁场实现了电动机的低速，但该电动机的永磁体的冷却有较大的困难，不但容易在高温工况下发生不可逆退磁，还降低了电动机的可靠性。本文设计