磁悬浮直线开关磁阻电机的磁力分析.pdf

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1、⋯一⋯⋯⋯堕⋯壁⋯熏⋯-⋯⋯．⋯⋯曼⋯蔓⋯竺⋯塑⋯⋯⋯⋯⋯一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一⋯⋯⋯一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一目一⋯·磁悬浮直线开关磁阻电机的磁力分析孙振刚，孔莲芳，赵世伟(1．华南农业大学，广州510640；2．华南理工大学，广州510640)摘要：设计了一种新型的磁悬浮直线开关磁阻电机系统，非常有潜能适用于高精度机械加工等领域。系统结构简单、坚固耐用、可直驱运动，磁悬浮结构几乎没有机械摩擦以及由此带来机械磨损、噪声和过热等问题。为了验证设计的磁悬浮直线开关磁阻电机系统的可行性，分别采用了磁路分析法和有限元法对其电磁力进行了分析，并且通过实验进行了验证，进而

2、提出了对磁路分析法的改进算法。分析表明，改进的磁路分析法和有限元法的计算结果都能和实验结果保持一致，为磁悬浮直线开关磁阻电机的设计优化打下了基础，可以提供有用的参考。关键词：磁悬浮系统；直线开关磁阻电机；磁力分析；磁路分析；有限元法中图分类号：TM352；TM359．4文献标识码：A文章编号：1004-7018【2015)06-0041—07MagneticForceAnalysisforaMagneticLevitationSwitchedReluctanceMotorSystemSUNZhen—gang，KONGLian扣，ZHAOShi—wei(1．SouthChinaAgricult

3、uralUniversity，Guangzhou510640，China；2．SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：Anovelmagneticlevitationlinearswitchedreluctancemotorwaspresented，whichhadthegreatpotentialtobeappliedtoprecisemotioncontrolofautomationmachines．Theproposedsystemissimple，robust，anddirect-driving．

4、ThelevitationstructurealmosteliminatesmechanicalfrictionsSOastoavoidmechanicalwears，noisesandheatgeneration．Magneticcircuitanalysis(MCA)andbyfiniteeementanalysis(FEA)werebothadoptedtoanalyzemagneticforceforval—idatingthefeasibilityoftheproposedsystem．Furthermore，experimentsofmagneticforcewereperfor

5、medwiththeactualhardware．ResuhsoftheMCA，theFEAandtheexperimentswerecomparedandanalyzed，andtheMCAwasimproved．Themagneticforceanalysisoftheproposedsystemgivesthebasisofthesystemdesignmethodologyandcanformusefulref-erencesinthedesignofmagneticlevitationlinearswitchedreluctancemotors．Keywords：magneticl

6、evitationsystem(MLS)；linearswitchedreluctancemotor；magneticforce；magneticcircuitanal-ysis；finiteelementanalysis环境和恶劣的室外环境下工作，因而近年来，SRM0引言已逐步应用于电动汽车、风机和水泵、家用电器、航j磁悬浮系统(以下简称MLS)因不会产生机械空等领域。蒹磨损和金属颗粒，无需使用润滑油而能够洁净空间作为磁悬浮和SRM的结合体，旋转式磁悬浮：的需求，同时使用非接触式的磁悬浮系统由于没有SRM的研究工作已经开展，主要集中在电机电磁特：机械摩擦，因而不受非线性摩擦力的影响，可以对

7、运性仿真设计、数学建模、转矩与径向力特性分析、控；警动系统进行高精度的位置控制。故磁悬浮技术已经制器设计等方面，这些研究成果对磁悬浮直线!引起了广泛的关注，并已在精密加工等领域得到了SRM的研究有重要的借鉴作用。但是，旋转式磁悬鐾应用一。浮SRM是研究无轴承的SRM，其结构和磁悬浮直线；美开关磁阻电动机(以下简称SRM)由电工硅钢SRM不同。若对象本身为直线运动，旋转式电机需片和绕组组成，电机无刷、无永磁体，