發(fā)布時間：2020-07-23 10:57

【摘要】：針對圓筒形永磁直線電機的偏心帶來極大單邊磁拉力、導致動定子之間的摩擦力高達數(shù)千牛頓的問題,建立了圓筒形永磁直線電機模型,分析了圓筒形永磁直線電機的結構特點與電機單邊磁拉力產(chǎn)生的原因.采用磁路法分析電機偏心時的氣隙磁場,利用麥克斯韋張量定理推導出空載下圓筒形永磁直線電機的結構參數(shù)和偏心參數(shù)與單邊磁拉力的關系,并根據(jù)推導結果計算出電機單邊磁拉力.結果表明,該解析方法具有一定的正確性和準確性.
【圖文】：

上的一種演變，即把永磁旋轉電機的動子和轉子沿柱面展開，得到扁平型永磁直線電機，再將扁平型直線電機沿著與直線運動相垂直的方向卷成筒形即可．潛油直線電機主要由初級(定子)和次級(動子)兩部分構成，根據(jù)實際的需要及井下條件，工藝中直線電機設計為短初級、長次級結構，定子為N、S交互式，由外筒、線圈、硅鋼片、內筒組成;動子由永磁體磁墩、隔環(huán)鐵墩和撐桿組成．從滿足低速、大推力和制造安裝簡易性上考慮，潛油圓筒形永磁直線電機的單元電機一般采用極數(shù)和槽數(shù)相近，動子永磁體采用軸向充磁的方案，其結構如圖1所示．圖1圓筒形永磁直線電機結構Fig.1StructureofTPMLSM2模型受力解析2.1單邊磁拉力產(chǎn)生原因在圓筒形永磁直線電機中，空載動子磁動勢恒定，動子偏心后，磁路中氣隙長度δ(θ)的不同必然會引起氣隙磁密的變化．圖2為圓筒形永磁直線電機偏心條件示意圖．圖2圓筒形永磁直線電機偏心條件示意圖Fig.2SchematicdiagramofTPMLSMundereccentriccondition圖2中，δ0為動子同心時的氣隙長度，e0為2沈陽工業(yè)大學學報第39卷

lmagneticforceunderdifferenteccentricconditions3.2實驗測試本電機設計的扶正滑動軸承內徑為46.5mm，而動子外徑為46.3mm，所以偏心值e0=0.2mm．由于電機細長，單邊磁拉力較大，很難直接測量出單邊磁拉力，本實驗采用間接測量法，先測量電機的摩擦力f，再根據(jù)f=uFN計算出單邊磁拉力，其中，u為滑動摩擦系數(shù)．為了測試滑動摩擦系數(shù)u的大小，本實驗先試制了一根直徑為46.3mm，長度為2m的光滑鋼棒，質量為26.3kg，將其代替電機的動子放入定子內堂中，拉動該動子，拉力計顯示讀數(shù)為67N，u=f/FN=0.26．圖6為試制的永磁直線電機樣機及測試平臺，在減速機和直線電機動子間放置一拉力傳感器，通過減速機帶動動子運行即可測出動、定子之間的摩擦力．圖6試驗樣機及測試平臺Fig.6Experimentalprototypeandtestplatform圖7顯示了摩擦力測試結果，根據(jù)測量出的摩擦力就可知道單邊磁拉力大小，單邊磁拉力約為Fn=f/u=2920N/0.26=11.23kN，試驗結果與解析結果、仿真結果較為一致，說明了解析方法的正確性．4結論本文分析了偏心情況下圓筒形永磁直線電機4沈陽工業(yè)大學學報第39卷

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4 喬忠壽;季明p

本文編號：2767233