本书在分析传统横向磁通电机电磁机理的基础上，提出一种新型的圆筒型横向磁通直线电机，并对该电机的电磁场计算、电磁力特性、损耗特性、温升特性、伺服控制等问题进行了介绍和分析。本书可作为电机领域科研人员和高年级研究生的参考书，也可供从事电机及其控制的工程技术人员阅读。
全部显示 ∨
第1章 绪论 101.1 目的和意义 10
1.2 直线电机 111.2.1 直线电机的发展 11
1.2.2 永磁直线电机 12
1.3 横向磁通电机 141.3.1 横向磁通电机结构的改进 15
1.3.2 横向磁通电机电磁场计算 20
1.3.3 横向磁通电机电磁力特性 21
1.3.4 横向磁通电机损耗特性 22
1.3.5 横向磁通电机温升特性 22
1.3.6 横向磁通电机控制与特性测试技术 23
1.4 本书的主要内容 24
参考文献 25
第2章 电磁机理分析 282.1 引言 28
2.2 横向磁通电机的磁路结构及特点 28
2.3 横向磁通电机电磁力产生机理分析 302.3.1 电磁力的定性分析 30
2.3.2 基于永磁体面电流模型的电磁力定量分析 31
2.4 横向磁通电机内的电磁关系分析 33
2.5 圆筒型横向磁通直线电机结构的提出 342.5.1 传统横向磁通电机结构的改进 34
2.5.2 电机结构形式的选择 35
2.5.3 圆筒型横向磁通直线电机结构 37
2.6 圆筒型横向磁通直线电机的力密度分析 38
2.7 圆筒型横向磁通直线电机的结构设计 412.7.1 定子和动子结构设计 41
2.7.2 动子位置传感器系统设计 42
2.7.3 设计实例 43
2.8 圆筒型横向磁通直线电机霍尔元件输出信号的测量 44
2.9 小结 45
参考文献 46
第3章 电磁场计算 473.1 引言 47
3.2 圆筒型横向磁通直线电机的电磁场计算 473.2.1 计算模型的简化 47
3.2.2 计算结果 49
3.3 结构参数对电机相空载磁链的影响 523.3.1 永磁体磁化方向长度对相空载磁链的影响 53
3.3.2 定子叠片单元轴向长度对相空载磁链的影响 54
3.4 圆筒型横向磁通直线电机的漏磁分析 583.4.1 轴向相邻永磁体之间的漏磁 58
3.4.2 相邻相永磁体之间的漏磁 61
3.5 圆筒型横向磁通直线电机的边端效应分析 61
3.6 圆筒型横向磁通直线电机空载反电势的测量 64
3.7 小结 67
参考文献 67
第4章 电磁力特性 684.1 引言 68
4.2 电磁力特性的理论分析 684.2.1 定位力 69
4.2.2 基本电磁力 70
4.3 定位力的数值计算 714.3.1 基于三维有限元法的定位力计算 71
4.3.2 基于二维等效模型的定位力计算 72
4.4 定位力的抑制 754.4.1 永磁体磁化方向长度对定位力的影响 75
4.4.2 定子叠片单元轴向长度对定位力的影响 78
4.4.3 辅助铁芯轴向长度对定位力的影响 79
4.5 基本电磁力的数值计算 814.5.1 单相通直流电流时的基本电磁力 81
4.5.2 单相通正弦电流时的基本电磁力 82
4.5.3 按三相六状态方式通电时的基本电磁力 84
4.5.4 三相通对称正弦电流时的基本电磁力 84
4.6 结构参数对基本电磁力的影响 864.6.1 永磁体磁化方向长度对基本电磁力的影响 86
4.6.2 定子叠片单元轴向长度对基本电磁力的影响 87
4.6.3 辅助铁芯轴向长度对基本电磁力的影响 89
4.7 波动力的影响因素 904.7.1 结构参数对波动力的影响 92
4.7.2 定子单元铁芯类分布排列对波动力的影响 96
4.8 定子铁芯饱和对电磁力和波动力的影响 1024.8.1 定子铁芯饱和对电磁力的影响 102
4.8.2 定子铁芯饱和对波动力的影响 103
4.9 电磁力测试实例 1034.9.1 定位力测试 104
4.9.2 基本电磁力测试 104
4.10 小结 105
参考文献 106
第5章 损耗 1075.1 引言 107
5.2 铜耗 107
5.3 定子铁芯损耗 1095.3.1 匀速运动时定子铁芯损耗 109
5.3.2 匀速运动时定子铁芯损耗的影响因素 111
5.3.3 变速往复周期运动时的定子铁芯损耗 114
5.3.4 定子铁芯损耗测试 117
5.4 动子涡流损耗 1185.4.1 匀速运动时动子涡流损耗 118
5.4.2 匀速运动时动子涡流损耗影响因素 122
5.4.3 变速往复周期运动时的动子涡流损耗 124
5.5 小结 126
参考文献 126
第6章 温升特性 1276.1 引言 127
6.2 暂态温度场计算 1276.2.1 数学模型 127
6.2.2 基本假设和边界条件
6.3 热源的分布和热参数的确定 1306.3.1 热源的分布 130
6.3.2 热传导系数 131
6.3.3 表面散热系数 132
6.4 温度场数值计算 1366.4.1 长时间往复运行时温度场计算 136
6.4.2 短时高过载工况下温度场计算 137
6.5 温升测试实例 1396.5.1 实验装置及测试方法 139
6.5.2 实验结果及分析 141
6.6 小结 143
参考文献 144
第7章 位置伺服控制系统 1457.1 引言 145
7.2 伺服控制系统数学模型 1457.2.1 横向磁通直线电机的运行方程 145
7.2.2 横向磁通直线电机的数学模型 148
7.2.3 横向磁通直线电机位置伺服系统的建模 150
7.3 位置伺服控制系统的方案设计 1567.3.1 位置控制策略 157
7.3.2 电流环控制器的工程设计 159
7.3.3 速度环控制器的工程设计 160
7.3.4 位置环控制器的工程设计 162
7.3.5 控制器参数的确定 163
7.3.6 位置伺服控制系统仿真结果及分析 164
7.4 位置伺服系统总体设计 1667.4.1 硬件实现 166
7.4.2 软件设计 170
7.5 位置伺服系统实验实例 1767.5.1 定位实验及结果分析 176
7.5.2 位置跟踪实验及结果分析 178
7.6 小结 179
参考文献 180
收藏
