一、复合次级直线电机的研制（论文文献综述）
周恒宇[1]（2021）在《弧形直线感应电机的分析与设计优化》文中研究表明随着电力驱动技术的发展,许多新型运动系统应运而生。随着现代机电系统在精细度与复杂度方面的不断发展,单自由度运动电机已经难以满足需求,传统多自由度运动系统仍然存在着结构复杂、维护困难、不够灵活等缺陷,导致应用场合受到一定限制。在多自由度运动系统中,直线感应电机具有结构简单、次级结构要求低、传动设备简单、适合多初级共用一个次级等特点,具有较好的研究和应用价值,故本文采用弧形直线感应电机作为球形多自由度电机的核心,进行了相应的研究与优化;对“绕任意轴进行多自由度运动”这一特性进行了研究,给出了一种球形多自由度电机的实现方式。首先,对直线感应电机的结构特点、边端效应进行了分析。基于弧形直线感应电机的特殊结构,提出了一种改进等效电路,考虑了复合次级中导磁层阻抗的影响;结合有限元分析,证明了此种方式的准确性;结合二维有限元模型的修正参数,分析了边端效应对于推力、效率、电流、磁场、电感等参数的具体影响。接下来,对弧形直线感应电机进行了实验研究。设计了一种回转式的实验平台,该平台具有结构简单、体积较小、支持多电机运行等特点;对部分结构参数的影响进行了分析,确定了实验平台的具体设计参数;进行了空载与负载的机械特性、电流特性的实验,对三相轮换接法对电流不对称的抑制效果进行了实验测量;结合惰行曲线,对电机系统的转动惯量与阻转矩进行了实验测量。然后,为了获得较高性能的电机,对弧形直线感应电机进行了优化设计。提出了一种改进设计方法,考虑到了磁场的迭代与次级阻抗,具有更好的设计精确性;分析了结构参数对电路参数与性能参数的影响,提出了综合多个性能参数的目标函数,进行了多变量优化与基于遗传算法的优化,优化后电机的综合性能分别提高了15.02%与18.14%。最后,设计了基于弧形直线感应电机的球形多自由度驱动器,建立了三维物理模型,说明了设计思路,指出了待优化的方向,并且对每个弧形电机的推力与电机整体转矩输出的运动学分析。
罗俊[2]（2020）在《双交替极横向磁通直线电机的研究》文中提出横向磁通电机的主磁路所在平面垂直于电机运动方向,实现了电负荷和磁负荷之间的解耦,可以通过减小极距,增加极数的方式来进一步提高电机的力密度。横向磁通直线电机集成了横向磁通电机高力密度和直线电机直接驱动负载做直线运动的特点,适合于应用在低速直线直驱领域。本文针对传统横向磁通直线电机内部空间利用率不足的缺点,提出一种具有双边永磁励磁结构的横向磁通直线电机,即双交替极横向磁通直线电机（Dual-Consequent-Pole Transverse Flux Linear Motor,DCP-TFLM）,对其结构原理、数学模型、设计方法、力特性以及温升特性等方面展开研究。基于最小磁阻原理,分析了空载时初、次级永磁体磁通分布,结果表明在双交替极横向磁通直线电机中,初、次级永磁体都能产生与绕组交链的有效磁通。采用气隙磁势-磁导的分析方法对电机气隙磁场进行分析,得到电机气隙磁密随动子运动的分布规律,并计算得到与绕组交链的永磁磁通变化规律。采用磁路法分析了电机主电感和漏电感,并通过有限元法计算了一个电周期内绕组电感随电流幅值变化的分布规律。推导了电机的电压方程、推力方程和运动方程,从而建立了双交替极横向磁通直线电机的数学模型。通过三维有限元法对电机空载气隙磁场进行分析,得到气隙磁场分布规律,结合理论计算,定义了电机的气隙磁场调制系数,用以描述永磁体磁势和气隙磁导分布对气隙平均磁密幅值的影响,总结了极距、气隙以及永磁体厚度变化对气隙磁场调制系数的影响规律。采用横向漏磁系数考虑了电机主磁通沿横向平面传播时漏磁影响,总结了不同气隙下横向漏磁系数的变化规律。提出了基于推力密度最大化的电磁设计方法,分别分析了电机主要尺寸参数、初级参数和次级参数的确定方法,并研制了一台实验样机。对双交替极横向磁通直线电机的电磁力特性展开研究,分析了电机定位力、磁阻力和电磁推力特性。由于电机相邻初级齿上永磁体错位一个极距排列,使得初级齿上电磁特性具有错位互补的特点。研究了空载磁链和反电势的分布特性,总结了永磁体厚度和齿宽系数对电机相反电势中谐波分布的影响规律。根据定位力产生机理不同,采用基于傅里叶级数的特性分析法分别研究了电机齿槽定位力和端部定位力的分布特性,总结了主要结构参数对电机定位力影响规律,为改善电机定位力提供理论依据。对电机磁阻力分布特性进行研究,发现在双交替极横向磁通直线电机中磁阻力主要产生推力波动而对输出推力无贡献。通过与传统横向磁通直线电机和永磁同步直线电机的对比分析,研究了双交替极横向磁通直线电机的过载能力和推力密度特性,结果表明该电机过载能力较差,但在低电流密度下能够获得较大的输出推力。在双交替极横向磁通直线电机中,初级侧同时存在绕组和永磁体,过高的工作温度会使得绕组绝缘材料以及永磁体性能受到影响,特此展开对双交替极横向磁通直线电机温度场的研究。分析了初、次级铁心内磁密的变化规律,采用时域法对铁心损耗进行计算,从而可以考虑到电机运动速度变化对铁心损耗分布的影响。研究了不同电流密度和不同动子运行速度下,电机损耗的分布规律。分析了电机动子上表面散热系数的计算方法,给出了各散热面对流换热系数的计算表达式。通过温度场的计算发现,电机温升主要集中在初级绕组上,而初级铁心和初级永磁体上温度分布规律相同。
杨巧玲[3]（2020）在《太阳能斯特林直线磁齿轮复合发电机及其控制系统研究》文中研究说明斯特林太阳能热发电系统因其工作方式简单、系统安全可靠而被广泛关注,发展前景广阔。但受结构限制,该系统原动力有限,致使其核心组成部分——斯特林直线发电机次级运行速度低、输出功率小。此外,直线发电机本身存在功率密度小、材料利用率低的缺点。这些因素制约了系统热电转换效率的进一步提高。直线磁齿轮复合发电机（Linear Magnetic-Geared Permanent Magnet Generator,LMGPMG）的提出为解决这一问题提供了契机,它具有功率密度大、材料利用率高的优点,且可以通过内部齿轮有效提高系统驱动速度,非常适用于此类原动力不足的系统。本文将LMGPMG引入斯特林太阳能热发电系统,在总结国内外相关研究成果的基础上,对其本体设计、结构参数优化、电磁性能分析及功率控制展开了系统研究。主要研究工作及成果包括:首先,研究了LMGPMG拓扑结构,针对现有LMGPMG磁路耦合方式存在的磁场间干扰严重及工艺难度大的缺点,提出了一种串联耦合式结构,并讨论了其主要结构参数的确定方法。LMGPMG拓扑结构直接决定其磁路耦合方式,进而影响其工作特性。为减小各部分之间的磁场干扰、简化拓扑结构、降低制作难度,提出了串联式拓扑结构,该结构克服了传统串联拓扑结构中导角带来的不便利因素,使次级行程不受导角限制,更具有实际应用价值。电机设计参数直接决定其性能指标,LMGPMG属于新型永磁电机,其主要参数的确定方法尚不完善。本文以平板形LMGPMG为例,采用提出的串联式拓扑结构,结合电机设计技术,讨论了LMGPMG主要结构参数的确定方法,为其结构设计提供了必要参考。其次,采用有限元分析方法研究了充磁方式对LMGPMG电磁性能的影响规律,并分析了提出的串联式拓扑结构LMGPMG的电磁性能。永磁体充磁方式决定发电机磁场分布,进而影响其电磁性能。为了解这种影响的一般规律,对比分析了法向充磁、纵向充磁和Halbach充磁方式下LMGPMG的磁场分布,为LMGPMG充磁方式选择提供了依据。为进一步了解提出的串联耦合结构LMGPMG的磁场空间分布及其随时间的变化规律,基于上述结论,采用有限元分析方法,将其复杂的三维结构简化到二维模型,分析了法向充磁LMGPMG的磁场分布特征、空载和负载特性、功率密度等电磁性能,为该结构LMGPMG的研制奠定了基础。然后,就LMGPMG参数优化展开研究,针对现有电机优化方法存在的收敛速度慢、耗时长、优化效率低的、难以实现多目标优化的缺陷,提出了一种基于表面响应法（Response Surface Method,RSM）的多目标正交优化方法,并对提出的串联耦合结构LMGPMG进行了优化。电机优化可进一步提高材料利用率、改善电机性能。为简化计算、提高优化效率,提出的基于RSM的多目标正交优化方法通过建立多个优化目标与电机结构参数之间的数学模型来节约实验时间,并充分利用正交法均衡分布的特性和正交分析实现多目标优化,可通过较少次数的实验获得满意的优化结果,算法简单有效,为实现多目标电机优化提供了新途径。基于上述方法,在研究了影响串联耦合结构LMGPMG推力特性、反电动势和定位力的主要结构参数及影响规律基础上,对其进行了优化,为进一步研究该结构LMGPMG有重要的指导意义。此外,就LMGPMG最大功率控制方法进行研究,针对传统功率控制存在的开关频率不固定、抗扰性能差和时滞的缺陷,提出了基于自抗扰控制（Active Disturbance Rejection Control,ADRC）的最大功率控制方法。用于太阳能热发电系统的LMGPMG由斯特林发动机驱动,系统功率控制复杂,为了保证最大功率运行,提出了考虑二者功率匹配的最大功率控制策略,LMGPMG功率控制是该策略的核心。与传统直线发电机相比,由于增加了永磁齿轮部分,LMGPMG功率控制难度增大。为此,针对现有功率控制存在的开关频率不固定、抗扰性能差和时滞的缺陷,提出了基于ADRC的直接功率控制方法。该方法在保证开关频率固定的基础上,利用跟踪微分器的快速响应性有效提高了系统响应速度,并借助ADRC良好的扰动估计和补偿功能,提高了系统抗干扰能力,为LMGPMG最大功率控制开辟了新途径。最后,就上述方法进行了验证,设计了一种平板形串联耦合结构的LMGPMG,制作了原理样机,并进行了必要的仿真和实验研究,仿真及实验结果充分证明了上述设计和方法的正确性和有效性。研究表明,与传统直线发电机相比,LMGPMG的功率密度明显增大,它的引入有效提高了碟式斯特林太阳能热发电系统的热电转换效率。上述工作为LMGPMG在该系统的进一步推广应用提供了有力参考。
陈财[4]（2020）在《直线感应电机特性及考虑次级板端伸长度的改进等效电路研究》文中研究说明由于不受黏着系数的影响,直线感应牵引电机在城市轨道交通领域有着很好的应用前景,其中使用最多的是磁悬浮列车及地铁车辆。但因其两端开断的特殊结构、电机高度耦合、非线性化程度高等特性,直线感应牵引电机将产生不同于旋转电机的独特效应,导致其力特性、电磁特性以及次级板宽度优化研究变得复杂。本论文针对广州地铁四号线用直线感应牵引电机,进行力特性和电磁特性的建模、改进等效电路以实现推力和效率快速准确计算等研究。针对地铁用单边复合次级直线感应电机力特性解析方法中存在的模型构建困难、分析繁琐、计算量大、工程实用性差等问题,提出一种建模过程简单且计算量小的单边复合次级直线感应电机简化二维四区域电磁模型;基于麦克斯韦电磁方程,对各区域的磁场进行研究,推导出电机推力、法向力的表达式,通过将有限元仿真、实验平台测试结果以及解析结果进行对比分析,文中所提出解析表达式的正确性得到充分验证;此外,根据电机主要设计尺寸利用Maxwell2D、3D搭建直线感应电机有限元仿真模型,对其电磁特性进行研究。针对地铁用单边直线感应电机设计过程中由于未考虑次级板端伸长度导致推力和效率达不到额定设计值的问题,提出一种考虑次级板端伸长度的改进等效电路;此等效电路共由5部分组成,且考虑端部效应、饱和效应以及次级集肤效应,根据能量转换关系推导出次级板端伸长度与推力、效率相关的解析计算公式;然后对不同次级板端伸长度进行有限元仿真,并与解析计算结果进行比较,最后由搭建的实验平台进行验证,充分证明推力、效率解析表达式的正确性,该改进等效电路可实现推力、效率的快速准确计算。搭建直线感应牵引电机实验平台并对推力和法向力进行测量,将实验测量值与二维四区域法、考虑次级板端伸长度的改进等效电路理论值进行对比分析,进一步验证二维四区域电磁模型、考虑次级板端伸长度的改进等效电路的正确性;此外,还对直线感应牵引电机进行了相关型式试验。
黄福军[5]（2020）在《微小型自由活塞发动机理论与实验研究》文中研究表明近些年来随着科技的快速发展,各种微电子机械系统（Micro Electro-Mechanical Systems,MEMS）装置不断涌现,这些产品的能源供给方式主要来源于自身携带的可充电电池或一次性电池。而传统电池存在功率密度低、续航时间短、存在有毒物质等缺点,这严重影响了用户的日常体验,也成为限制MEMS发展的主要障碍之一。因而迫切需要研发高能量密度、高功率重量比、长续航的微型能源动力系统。碳氢燃料的能量密度普遍可达50MJ/kg,而且燃料补充迅速,因此基于碳氢燃料燃烧的微型能源动力系统是破解目前锂电池难题最具潜力的替代方案。本文采用基于气态碳氢燃料的微小型热机方案,对此进行了探究。选取双活塞式自由活塞发动机方案,该方案具有结构简单、运行频率适中等优点,可与直线发电机直接耦合,能有效提高发动机空间利用率,省去了中间传动装置,功-电转化效率高,活塞与气缸间摩损小,泄漏易于控制。采用双活塞式布局,使得发动机在单个运行周期内完成两次做功冲程,故系统功率密度较高。本文展开了基于微小型双活塞式自由活塞发动机的设计理论、样机研制和参数性能研究,论文包括的主要内容和取得的主要成果总结如下。论文第二章根据自由活塞发动机工作特点对其进行了动力学和热力学分析,分别分析了泄漏、散热、电磁、燃烧等模型。建立了自由活塞发动机控制体,对其进行了热力学第一定律的分析,并对气缸扫气模型进行了实验验证。对发动机支架系统进行了受力形变及振动分析,得出了最大形变量与支架尺寸的关系。论文第三章建立了自由活塞发动机零维设计仿真模型,该模型包括热力学和动力学模块,并考虑了传热、摩擦、电磁等对发动机运行特性的影响,在此基础上,研究了变参数下发动机的运行规律。分析了发动机支架受力形变情况,基于静力学和振动理论,采用有限元方法对支架系统进行了应力与模态分析,完成了支架的优化设计与加工。根据直线电机设计理论,分析确定了直线电机基本参数,完成了直线电机的加工并对该样机进行了倒拖实验,实验结果表明直线电机能够满足设计要求。根据微小型自由活塞发动机特点,提出了针对微小尺度自由活塞发动机的飞溅润滑策略,并通过实验验证了该润滑方法的可行性。完成了发动机其他主要零部件的设计研制,如气缸套筒、点火控制系统、连杆及其防自传装置。第四章建立了自由活塞发动机实验系统,开展了系统全面的实验研究。首先建立了第一代原理样机实验系统,该样机采用火花塞点火,工作方式为两冲程。对该样机进行实验探究发现,该发动机可以通过手动启动的方式进行启动并实现连续运行,然而由于点火系统以及进气阀控系统存在信号延迟,导致发动机运行性能较差。针对样机测试中暴露出的问题,对第一代样机进行了改进以及相关结构的优化。优化后的样机采用辉光塞点火,并耦合了设计的直线电机,整个自由活塞发动机系统功能更加完善。与改进前的样机相比,改进后的样机各方面性能得到了显着的提升。以改进后的样机为研究对象,探究了变参数下发动机基本运行特性,完成了发动机指示功率和指示热效率对外部参数变化的敏感性分析。探究了外部扰动（负载、气体流量）对发动机运行稳定性的影响,以及发动机压缩空气储能特性。在此基础上,为进一步减小样机尺寸,减轻重量,基于等比例缩放原则,对第一代样机进行了微型化设计,完成了第二代原理样机的研制,该样机单侧气缸排量为1.6cm3,采用辉光塞点火,工作介质为丁烷,是目前国际上已知的同类机型中尺寸最小的一款样机。首先对第二代样机基本运行特征进行了探究,在此基础上对第二代样机进行了热力学第一定律分析,定量得出了该样机各项损失占比,为后期样机的改进和性能提升指明了方向。最后基于获得的两代原理样机实验结果,完成了自由活塞发动机主要性能参数随尺度变化的敏感性分析。论文第五章在改进后的第一代原理样机台架上开展了燃料掺氢的实验研究,并进行了三维数值仿真。通过在主燃料中掺加一定体积分数的氢气（1%-5%）,旨在促进燃料在气缸内的充分燃烧,进而提高发动机性能和改善排放。实验中通过改变掺氢比例,获得了发动机的工作性能特征和缸内燃烧过程。实验结果表明,掺氢能够显着提高发动机行性能和改善排放。在此基础上开展了三维数值仿真,建立了自由活塞发动机气缸模型,研究了不同掺氢比对发动机缸内燃烧动力学特性的影响。通过数值分析结果与实验结果的对比,验证了实验中结论,揭示了发动机性能提高和排放改善的内在机理。
张邦富[6]（2019）在《电梯用初级永磁型直线电机及其控制系统研究》文中提出电梯作为固定升降设备,是现代城市内高层建筑中必不可少的一部分。随着城市化的推进,城市人口日益增长,为了适应城市化趋势,城市建筑也因此变得更大更高。在高层建筑中,现有曳引式电梯表现出的运输效率低、候梯时间长、占地面积大和提升高度有限等缺点使得新型电梯的研发愈发重要。无绳电梯,即基于直线电机驱动的电梯,无需使用缆绳且同一井道可以运行多个轿厢。因此,无绳电梯可以很好地克服上述曳引式电梯的缺点。无绳电梯所用直线电机主要有感应直线电机、同步直线电机和开关磁阻直线电机。初级永磁型直线电机作为一种新型直线电机,其永磁体和电枢绕组位于短动子侧,次级长定子仅由导磁铁心构成。因而,该类直线电机非常适合无绳电梯类长行程应用场合。本文提出将磁通切换永磁直线电机应用于驱动无绳电梯。论文的主要研究成果包括以下几个方面:1.结合电梯驱动场合对直线电机推力、推力波动和容错性等的高要求,通过对现有紧凑型细轭部磁通切换永磁直线（Compact Thin Yoke Linear Flux-Switching Permanent Magnet,CTYLFSPM）电机的性能分析,提出了模块化细轭部磁通切换永磁直线（Modular Thin Yoke Linear Flux-Switching Permanent Magnet,MTYLFSPM）电机并阐明了电机的工作原理。采用有限元法分析MTYLFSPM电机的磁场分布、反电动势、电感、推力、端部效应和效率分布等特性。分析结果表明,MTYLFSPM电机具有反电动势对称、推力性能好和容错性强等优点。2.为了提高有限元仿真模型的优化效率,分析了现有基于代理模型的优化（Surrogate-Based Optimization,SBO）算法,提出了一种改进型SBO算法。所提算法采用改进型加点准则,充分利用计算机并行运算能力,提高收敛速度。针对多个测试函数的寻优验证了改进型SBO算法的优势。3.以一个无绳电梯模型为应用对象,采用改进型SBO算法展开了不同极距比τm/τs下MTYLFSPM电机和现有CTYLFSPM电机的优化设计。详细说明了优化设计过程中电流密度如何确定以及优化目标的建立。优化结果表明MTYLFSPM电机中性能最优的极距比是τm/τs=6.5/6,而CTYLFSPM电机中最优的极距比是τm/τs=7/6。两个电机性能很接近,但前者具有后者不具备的强容错性。根据τm/τs=6.5/6的MTYLFSPM电机尺寸参数,完成了一台样机加工。4.建立了MTYLFSPM电机样机的考虑饱和及空间谐波影响的MATLAB/Simulink电机模型。提出了矢量控制和自抗扰控制技术相结合的控制策略。在此基础上,建立了控制系统仿真平台,并完成模拟电梯上下运行的的位移速度复合控制仿真研究。5.搭建了以MTYLFSPM电机样机为核心的电梯系统实验平台,围绕dSPACE控制器搭建了控制系统硬件,编写了相关控制算法。针对样机的反电动势、电感、定位力、静态推力和温升性能展开测试。实现了速度闭环控制实验和模拟电梯上下运行的位移速度复合控制实验。6.展开了基于MTYLFSPM电机的电梯系统在发生断电故障同时机械式制动装置失灵情况下的制动研究。采用外接制动电阻制动的方式,并确定了次级定子材料分别为硅钢片和A3低碳钢下外接制动电阻的阻值以稳定轿厢下坠速度。针对电机次级定子采用A3低碳钢时,进一步研究了断电时机械制动和外接电阻制动都无法启动的极端故障情况,结果表明次级定子涡流产生的制动力将减缓轿厢下坠速度并将轿厢稳定在不大的下坠速度。最终进行了相关实验以验证理论分析的准确性。7.提出了一种集成式细轭部磁通切换永磁直线（Sandwiched Thin Yoke Linear Flux-Switching Permanent Magnet,STYLFSPM）电机,该电机结合了旋转型集成式磁通切换永磁电机和MTYLFSPM电机的结构特点,具有良好的推力性能。利用有限元法分析了该电机的工作原理、电磁性能和效率分布情况。采用改进型SBO算法对不同极距比下的STYLFSPM电机进行优化设计。优化结果表明最优的STYLFSPM电机（τm/τs=8/6）性能相比最优的CTYLFSPM电机和MTYLFSPM电机性能都要高出30%。
夏涛[7]（2019）在《用于直驱式波浪发电的圆筒型直线电机优化设计及其控制研究》文中指出与太阳能和风能等形式可再生能源相比,波浪能具有能量密度高、蕴藏量丰富和传播损耗少等优点,因此合理开发利用波浪能对解决全球环境问题和能源危机具有重要意义,也为实现我国生态文明建设、海洋强国和一带一路等国家战略目标提供有力保障。直驱式波浪发电系统采用直线发电机将海洋能直接转化成电能,从而省去液压马达、机械齿轮和水轮机等中间装置,结构简单、能量转化率高,在波浪能发电领域有着广阔的应用前景和市场效益。但由于我国波浪能平均密度较低,波浪运动普遍存在速度和频率低的特点,导致直驱式波浪直线发电机存在体积大、功率密度低、制造成本高等问题。本文在分析总结如今波浪直线发电机研究状况的基础上,提出了基于磁场调制原理的表贴式（FM-TLPMG）和基于聚磁效应的多层内嵌式（MI-TLPMG）两种拓扑结构圆筒型永磁直线发电机,分别对其工作原理进行阐述和分析,通过综合对比评估两种不同类型直线发电机的各项性能指标,旨在挑选出一种高功率密度、输出特性优秀且海洋生存能力强的新型拓扑结构,并在此基础上搭建直驱式波浪发电系统实验平台,探究此类电机在波浪环境下的优化控制方法,以提高波浪能转化效率,为实际应用奠定一定基础。论文主要研究内容包括以下几个方面:1.利用线性波浪理论分析了直驱式波浪发电系统在波浪水槽内的水动力特性,并结合磁场调制直线电机电磁解析模型,推导了该类型波浪直线发电机混合解析优化方法。采用频域法建立浮筒在波浪中的运动方程,分析计算浮筒所受激励力、辐射力、附加质量和阻尼系数,进而获得浮筒垂直运动位移和速度参数。利用浮筒与直线发电机具有相同运动规律的特点,通过磁场调制直线电机电磁场方程,在较短时间内给出直线发电机初步设计方案,为进一步性能优化奠定基础。通过波浪水槽实验和发电机电磁实验分别验证了水动力分析和电磁解析方法的正确性。2.建立了FM-TLPMG电机有限元模型,通过理论推导和电磁仿真详细阐述论证其运行原理,并对影响磁场调制效应的关键参数进行了分析。为进一步提高此类型电机的功率密度,提出并对比了不同充磁结构FM-TLPMG电机的电磁性能,如空载感应电动势、气隙磁场、空载磁链、绕组电感、定位力、电磁输出特性等。同时,为解决传统辅助齿结构存在的定位力优化和磁场调制功能相互耦合现象,提出了一种新型磁障式辅助齿结构,并对其进行了尺寸优化。最后研制了一台16极/12槽FM-TLPMG实验样机,并搭建了波浪模拟驱动平台,对样机性能进行了测试。3.提出了一种多层聚磁式圆筒型永磁直线发电机,推导了电机主要尺寸关系式,并给出了电机的基本拓扑结构。采用有限元方法分析了主磁极尺寸、辅助磁极层数和尺寸、初级齿宽、极靴几何参数对电机性能的影响。针对内嵌式直线电机定位力偏大的问题,提出了通过L型辅助齿和极间磁阻结构实现定位力优化。同时,考虑到定位力优化参数变量较多,本文利用Taguchi法设计试验计划,从而在保证优化效果的同时,降低工作量和时间成本。设计并制作了一台7极/6槽MI-TLPMG实验样机,并通过模拟平台和波浪水槽实验验证了有限元计算结果的有效性。分析对比FM-TLPMG和MI-TLPMG电机在电磁和机械方面的优缺点,选择性能突出的拓扑结构作为波浪发电系统的能量转化装置。4.推导了多层聚磁式圆筒型永磁直线电机在自然坐标系和同步旋转坐标系下的数学模型,包括电压平衡方程、磁链方程、推力方程和功率方程等,并结合有限元计算结果搭建了电机本体控制模型。依据线性波浪理论开展了波浪能跟踪和网侧逆变并网控制策略研究,建立了波浪发电系统控制模型,包括变流器模型、相位检测模型,机侧和网侧控制模型等,并对线性霍尔在波浪直线发电机电角度检测领域的可行性进行了研究。通过不断优化控制器和调节控制参数,最终实现了波浪能跟踪控制和逆变并网功能,为控制系统硬件平台搭建提供一定的理论参考和指导。5.根据控制系统仿真模型搭建了直驱式波浪发电系统控制实验平台,包括电流电压采样电路、线性霍尔检测电路、PWM驱动电路、变流器等。利用编程语言实现了坐标变化、波浪能跟踪、霍尔电角度计算、波浪运动速度计算和电网相角检测等功能。最后针对各个环节进行了调试,并对控制系统进行了实验测试。
张维[8]（2019）在《基于伺服作动器的双电机协同控制系统研究》文中指出伺服作动器是模拟飞机起落架加载系统的重要装置,在航天航空、国防科技以及工业制造等方面,能够精准有效的进行力或力矩的加载试验是非常有必要的,本文提出了一套以永磁同步直线电机为加载电机、永磁同步旋转电机为承载电机,通过光栅尺及拉压力传感器、连接轴承及电动缸等元件组成的伺服作动器系统。本文首先设计了大推力永磁同步直线电机作为加载电机。通过有限元法进行电机设计与电磁场分析,从边端力与齿槽力两方面对定位力进行优化,设计了9极10槽永磁同步直线电机作为加载电机。根据指标要求得到直线电机主要尺寸,通过电磁仿真分析验证了设计的电机可以满足性能需求。本文对加载系统与承载系统两个方面分别进行具体的介绍,分析了加载系统中永磁同步直线电机、光栅尺、拉压力传感器和连接轴承的数学模型,以及承载系统中永磁同步旋转电机及电动缸的数学模型,得到了加载系统与承载系统的结构图。根据闭环控制策略搭建伺服作动器加载部分及承载部分的Simulink模型,将两者结合得到伺服作动器系统整体模型,并对此模型进行仿真,通过比较分析得到多余力的特性。由于多余力对系统力加载精度有很大的影响,本文介绍了结构不变性原理,分析采用承载系统控制信号来设计前馈控制器,以抑制多余力。与未加前馈控制时相比较,仿真结果表明所设计的前馈控制器能起到抑制多余力的效果。考虑到非线性因素的影响,本文将迭代学习控制应用于力加载系统,通过仿真分析验证了其在提高跟踪精度、提升系统性能方面的有效性,并尝试将迭代学习控制与前馈控制相结合,共同作用以进一步减少多余力。本文详细介绍了加载系统的驱动器、拉压力传感器、光栅尺以及承载系统的驱动器、电动缸等部分的具体型号及说明,对系统整体的电气连接及机械连接进行了详细阐述。并介绍了程序设计思路,编写上位机控制界面,通过搭建的实验台进行力的加载实验,对所得波形进行分析,验证了实验方案的正确性,证明了本文设计的实验台是可行的,可以有效实现力的加载并满足幅值及频率要求。
胡凯[9]（2018）在《自由活塞内燃发电机系统中直线电机的研究》文中提出环境污染与能源短缺等问题让人们开始意识到节能减排的重要性,自由活塞内燃发电机作为一种新型动力装置,可用于混合动力汽车中,因而有助于缓解能源与环境的压力。自由活塞内燃发电机由自由活塞发动机和直线电机耦合而成,可实现机械能与电能的转换。作为该动力装置中的重要组成部分,直线电机的性能会影响整个系统的稳定运行及能量转换效率,对该装置中直线电机的研究具有重要意义。本文首先总结了设计适合于自由活塞内燃发电用的直线电机时应考虑的因素,确定采用永磁式轴向磁通直线电机,且电机为长次级短初级结构,在此基础上,本文分析了不同充磁方式下电机的性能,结果表明,混合充磁的空载反电势幅值比径向充磁增加14.66%,但却多使用了23.76%的永磁体材料,而且其定位力幅值比径向充磁增加34.32%,轴向充磁的空载反电势幅值比径向充磁减少75.90%,且波形畸变率高达11.01%,径向充磁方式在空载反电势幅值、波形畸变率、定位力幅值、永磁体用量方面能有较好的兼顾,因此确定选用径向充磁方式。接着,本文对圆筒型及平板型直线电机的空载及负载性能进行对比,分析表明圆筒型直线电机的空载反电势幅值比平板型大21.36%,波形畸变率小60.96%。负载时圆筒型直线电机最大输出功率、最大功率密度及最大功率密度下的效率均比平板型高,运动部分的质量及总质量均比平板型小,因此圆筒型直线电机的空载及负载性能更优,更适合自由活塞内燃发电机系统。然后,本文研究了永磁体表贴和嵌入两种方式下电机的空载及负载特性,结果表明嵌入式永磁直线电机的空载反电势幅值比表贴式减少8.41%。相同负载时,表贴式永磁直线电机的输出功率及功率密度比嵌入式大,最大输出功率比嵌入式高19.05%,最大功率密度均比嵌入式高23.34%,因此本文选择永磁体贴装于圆筒型直线电机动子铁芯表面的方式。最后本文对电机的定位力展开研究,分析了齿槽宽度、辅助槽、边端齿高度、极弧系数、气隙宽度、初级铁芯长度对定位力的影响,并基于正交试验法对电机的极弧系数、气隙宽度、凸初级长度进行优化,结果表明,极弧系数取0.85,气隙宽度取1mm,凸初级长度取6.25mm是最优的参数组合,在降低定位力的同时可以兼顾反电势幅值。优化后电机的定位力幅值减少76.83%,反电势幅值增加2.72%。
崔宸昱[10]（2017）在《真空管道HTS侧浮列车驱动系统研究》文中指出在漫长的人类发展史中,追求更高效、舒适的代步工具一直都是社会发展的潮流和趋势。古来素有武将骑马打天下（高效）,儒生坐轿治庙堂（舒适）的传统,今天人类的出行则主要依靠汽车、高铁、飞机等交通工具。当前,人类社会中最快速的地面和空中交通工具分别是高铁和飞机,尤其是中国高铁在全世界备受瞩目,代表了"中国速度"。但在更高速度的未来展望中,高铁列车由于轮轨摩擦机制导致速度提升空间有限,于是迫切需要一种速度600km/h以上的地面交通工具来填补这个空白。真空管道和磁悬浮交通的结合将是该领域的有力竞争者。西南交通大学作为国内轨道交通行业的先驱者,早在2011年就开始了对真空管道高温超导磁悬浮系统的探索。为解决真空管道环线运行离心力的问题,自主研制出真空管道HTS侧浮试验系统,即车体侧壁安装有高温超导体,真空管道沿管壁铺设永磁双轨道,车体下方使用直线感应电机提供驱动力。本文结合真空管道侧浮的结构特性,以直线感应电机为研究对象,研究了用于真空管道侧浮系统驱动的直线电机特性。首先,详细介绍了真空管道HTS侧浮实验系统的结构参数,以及真空管道的几个主要组成系统:直线电机驱动系统、分段供电控制系统和测量系统。其次介绍了直线电机静态特性测试平台,直线电机的相关静态起动推力都在此平台进行实验;最后在旋转电机理论的基础上,介绍了直线电机的电磁理论基础,以及直线电机与旋转电机相比特殊的性质,并给出了直线感应电机的等效电路模型。然后建立了直线感应电机的二维电磁场模型,建立了直线感应电机的分层理论模型,结合表面阻抗法推导出复合次级直线感应电机电磁推力和法向力理论公式。通过有限元仿真的方法,研究了直线感应电机采用复合次级时各次级导体层参数变化对电机驱动性能的影响。并对直线感应电机样机进行了静态测试实验,实验和仿真结果较为一致,其结果为真空管道HTS侧浮系统中直线感应电机的设计提供了有力的参考价值。接着通过实验和仿真研究了真空管道侧浮系统中离心效应对直线感应电机驱动性能的影响。结果表明,不论是电机气隙还是径向位移增大的情况,对直线感应电机的推力均起到削弱的作用。该部分内容旨在探究合理的垂直位移和径向位移范围,为侧浮式真空管道高温超导磁浮车初始悬浮位置设计提供参考。最后根据真空管道侧浮系统动态实验数据,研究了真空管道不同气压环境下磁浮车所受阻力的变化,进而求得加速过程中驱动推力的变化情况,并推导出动态阻力和推力的经验表达式。
二、复合次级直线电机的研制（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、复合次级直线电机的研制（论文提纲范文）
（1）弧形直线感应电机的分析与设计优化（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 一 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 直线感应电机研究现状与运行原理 |
| 1.2.2 多自由度电机分类与实现方式 |
| 1.2.3 直线电机实验平台分类与研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究思路 |
| 二 弧形直线感应电机的建模与分析 |
| 2.1 直线感应电机的数学模型 |
| 2.2 直线感应电机的边端效应 |
| 2.2.1 静态纵向边端效应 |
| 2.2.2 动态纵向边端效应 |
| 2.2.3 静态横向边端效应 |
| 2.2.4 动态横向边端效应 |
| 2.3 直线感应电机的等效电路模型 |
| 2.4 弧形直线感应电机等效电路模型的建立 |
| 2.4.1 基于定转子弧形结构的模型修正 |
| 2.4.2 基于次级导磁层和次级漏抗的修正 |
| 2.5 结合有限元法的分析 |
| 2.5.1 基于横向边端效应的修正系数 |
| 2.5.2 推力与电磁参数的分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 三 弧形直线感应电机的实验研究 |
| 3.1 直线感应电机实验平台的设计思路 |
| 3.2 多个直线感应电机的耦合程度影响因素分析 |
| 3.2.1 初级纵向间距 |
| 3.2.2 冲片连接处宽度 |
| 3.3 直线感应电机实验平台的搭建 |
| 3.4 基于直线感应电机实验平台的实验测试 |
| 3.4.1 空载稳态实验 |
| 3.4.2 负载稳态实验 |
| 3.4.3 三相对称接法的实验研究 |
| 3.4.4 暂态实验与阻转矩计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 四 弧形直线感应电机的设计与优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 弧形直线感应电机的改进设计方法 |
| 4.2.1 电磁负荷的选择 |
| 4.2.2 主要尺寸的设计 |
| 4.2.3 内功率因数与次级参数设计 |
| 4.2.4 基于边端效应与次级电阻的设计模型修正 |
| 4.2.5 基于气隙磁场的迭代修正 |
| 4.3 弧形直线感应电机的初步结构设计 |
| 4.3.1 电机设计原始参数确定 |
| 4.3.2 传统设计方法与改进设计方法的设计参数对比 |
| 4.4 弧形感应电机的结构参数分析 |
| 4.4.1 优化变量的说明 |
| 4.4.2 初级结构参数的分析 |
| 4.4.3 次级结构参数的分析 |
| 4.5 基于目标函数的多变量优化 |
| 4.6 基于遗传算法的优化 |
| 4.6.1 遗传算法介绍 |
| 4.6.2 待优化目标与参数选择 |
| 4.6.3 优化结果分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 五 基于弧形直线感应电机的球形多自由度驱动器分析与研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 球形感应电机的三维建模设计 |
| 5.3 球形多自由度电机的运动学分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 六 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（2）双交替极横向磁通直线电机的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 横向磁通直线电机推力密度提升机理 |
| 1.3 横向磁通直线电机的国内外研究现状 |
| 1.3.1 平板型横向磁通直线电机 |
| 1.3.2 圆筒型横向磁通直线电机 |
| 1.4 横向磁通电机的研究现状分析 |
| 1.5 双边永磁结构电机的研究现状分析 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 双交替极横向磁通直线电机及其数学模型建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 DCP-TFLM的基本结构与运行原理 |
| 2.2.1 DCP-TFLM拓扑结构的提出 |
| 2.2.2 DCP-TFLM的工作原理 |
| 2.2.3 基于单元电机模型的横向结构拓展 |
| 2.2.4 三相DCP-TFLM结构 |
| 2.3 基于磁势-磁导分布的DCP-TFLM磁场分析与磁链计算 |
| 2.3.1 气隙磁导分布 |
| 2.3.2 永磁体磁势分布 |
| 2.3.3 空载气隙磁场分析 |
| 2.3.4 绕组磁链计算 |
| 2.4 DCP-TFLM的电感计算及功率因数特性分析 |
| 2.4.1 电感分析与计算 |
| 2.4.2 绕组电感的数值计算 |
| 2.4.3 功率因数特性分析 |
| 2.5 DCP-TFLM的数学模型建立 |
| 2.5.1 相绕组磁链方程 |
| 2.5.2 相绕组电压方程 |
| 2.5.3 电磁推力与推力方程 |
| 2.5.4 电机运动方程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 双交替极横向磁通直线电机的设计方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 DCP-TFLM的空载磁场分析与主要尺寸方程建立 |
| 3.2.1 电机三维仿真模型建立 |
| 3.2.2 DCP-TFLM的空载磁场与气隙磁密分布 |
| 3.2.3 气隙磁场调制系数的提出与分析 |
| 3.2.4 横向漏磁系数的提出与分析 |
| 3.2.5 电机主要尺寸方程的确立 |
| 3.3 DCP-TFLM的电磁设计及主要参数确定方法 |
| 3.3.1 电负荷与磁负荷的定义 |
| 3.3.2 DCP-TFLM的设计流程及主要尺寸的确定 |
| 3.3.3 DCP-TFLM的初级尺寸参数确定 |
| 3.3.4 DCP-TFLM的次级尺寸参数确定 |
| 3.4 DCP-TFLM样机研制与测试 |
| 3.4.1 样机制造与装配 |
| 3.4.2 样机实验平台 |
| 3.4.3 样机基本性能测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双交替极横向磁通直线电机的力特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 DCP-TFLM的磁链与反电势特性分析 |
| 4.2.1 空载磁链分布特性 |
| 4.2.2 反电势分布特性 |
| 4.2.3 主要结构参数对反电势的影响 |
| 4.3 DCP-TFLM的定位力特性分析 |
| 4.3.1 齿槽定位力分布特性 |
| 4.3.2 端部定位力分布特性 |
| 4.3.3 三相合成定位力分布特性 |
| 4.3.4 主要结构参数对定位力的影响 |
| 4.4 DCP-TFLM的磁阻力特性分析 |
| 4.5 DCP-TFLM的推力及法向力特性分析 |
| 4.5.1 电机力-位移特性 |
| 4.5.2 电磁推力与法向力分布特性 |
| 4.5.3 推力波动特性分析 |
| 4.5.4 主要结构参数对推力特性的影响 |
| 4.5.5 推力波动抑制策略分析 |
| 4.6 DCP-TFLM的力特性实验研究 |
| 4.6.1 线反电势测量 |
| 4.6.2 定位力测量 |
| 4.6.3 力-位移特性测量 |
| 4.6.4 动态推力测量 |
| 4.7 基于推力密度的直线电机性能对比分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 双交替极横向磁通直线电机的温度场研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 DCP-TFLM的损耗分布特性分析 |
| 5.2.1 直线电机的运行特性 |
| 5.2.2 电机损耗分析 |
| 5.2.3 不同运行方式下电机损耗分布 |
| 5.3 DCP-TFLM的传热系数计算 |
| 5.3.1 温度场的数学描述 |
| 5.3.2 导热系数的确定 |
| 5.3.3 对流换热系数的确定 |
| 5.4 DCP-TFLM的温升特性分析 |
| 5.4.1 电机稳态温度场特性 |
| 5.4.2 电机温升敏感性分析 |
| 5.4.3 电机暂态温升特性 |
| 5.5 样机温升测试与实验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）太阳能斯特林直线磁齿轮复合发电机及其控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 课题的研究现状 |
| 1.2.1 太阳能热发电技术研究现状 |
| 1.2.2 碟式斯特林太阳能热发电技术研究现状 |
| 1.2.3 斯特林直线发电机及其控制系统研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容和论文结构 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 论文结构 |
| 第2章 直线磁齿轮复合发电机设计 |
| 2.1 永磁电机的分析方法 |
| 2.1.1 磁路法 |
| 2.1.2 解析法 |
| 2.1.3 数值法 |
| 2.1.4 解析结合法 |
| 2.2 直线磁齿轮复合发电机结构设计 |
| 2.2.1 直线磁齿轮复合发电机工作机理 |
| 2.2.2 直线磁齿轮复合发电机磁路耦合方式 |
| 2.3 直线磁齿轮复合发电机主要参数分析 |
| 2.3.1 直线磁齿轮复合发电机主要尺寸与电磁负荷 |
| 2.3.2 直线磁齿轮复合发电机初级绕组与槽/极组合 |
| 2.3.3 永磁材料及其尺寸 |
| 2.4 直线磁齿轮复合发电机传动特性 |
| 2.4.1 直线磁齿轮复合发电机传动特性分析 |
| 2.4.2 主要结构参数对推力的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 直线磁齿轮复合发电机优化 |
| 3.1 电机优化的基本方法 |
| 3.2 基于RSM多目标正交优化方法 |
| 3.2.1 优化机理 |
| 3.2.2 优化流程 |
| 3.3 基于RSM多目标正交优化方法的直线磁齿轮复合发电机优化 |
| 3.3.1 直线磁齿轮复合发电机推力优化 |
| 3.3.2 直线磁齿轮复合发电机反电动势优化 |
| 3.3.3 直线磁齿轮复合发电机定位力优化 |
| 3.3.4 直线磁齿轮复合发电机优化结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 直线磁齿轮复合发电机电磁分析及样机制作 |
| 4.1 永磁体充磁方式对直线磁齿轮复合发电机电磁性能的影响 |
| 4.1.1 永磁体充磁方式机理分析 |
| 4.1.2 充磁方式对直线磁齿轮复合发电机性能影响 |
| 4.2 直线磁齿轮复合发电机电磁性能分析 |
| 4.2.1 直线磁齿轮复合发电机有限元分析模型 |
| 4.2.2 直线磁齿轮复合发电机电磁性能分析 |
| 4.2.3 直线磁齿轮复合发电机的损耗及效率 |
| 4.3 直线磁齿轮复合发电机样机加工及实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 斯特林直线磁齿轮复合发电机功率控制研究 |
| 5.1 斯特林直线磁齿轮复合发电机最大功率控制 |
| 5.1.1 斯特林发动机的工作特性 |
| 5.1.2 斯特林直线磁齿轮复合发电机功率匹配问题研究 |
| 5.1.3 斯特林直线磁齿轮复合发电机最大功率控制策略 |
| 5.2 直线磁齿轮复合发电机发电系统建模 |
| 5.2.1 考虑负载的斯特林发动机动力活塞运动方程 |
| 5.2.2 直线磁齿轮复合发电机数学模型 |
| 5.2.3 变流器模型 |
| 5.3 基于ADRC-DPC的直线磁齿轮复合发电机功率控制 |
| 5.3.1 直线磁齿轮复合发电机功率控制策略 |
| 5.3.2 基于ADRC-DPC的直线磁齿轮复合发电机功率控制 |
| 5.3.3 系统仿真及实验结果分析 |
| 5.4 基于直线磁齿轮复合发电机的斯特林热发电系统效率分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作与创新点 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间的学术成果 |
| 附录 B 攻读学位期间主持或参与的科研项目 |
| 附录 C 参数表 |
（4）直线感应电机特性及考虑次级板端伸长度的改进等效电路研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.2 直线感应电机简介 |
| 1.2.1 直线感应电机的工作原理及结构 |
| 1.2.2 直线感应电机分类 |
| 1.3 直线感应电机相关技术的国内外研究现状 |
| 1.3.1 直线感应电机电磁场解析模型的研究 |
| 1.3.2 直线感应电机等效电路的研究 |
| 1.3.3 直线感应电机实验平台的研究 |
| 1.4 本文所做的工作 |
| 第2章 直线感应电机力特性分析 |
| 2.1 单边直线感应电机二维四区域电磁解析模型 |
| 2.2 单边直线感应电机电磁场计算 |
| 2.3 单边直线感应电机推力和法向力分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 直线感应电机设计 |
| 3.1 直线感应电机主要参数设计 |
| 3.2 直线感应电机有限元建模与仿真分析 |
| 3.2.1 直线感应电机2D及3D有限元仿真模型 |
| 3.2.2 直线感应电机电磁特性仿真分析 |
| 3.3 直线感应电机推力与效率有限元分析 |
| 3.4 本章小节 |
| 第4章 考虑次级板端伸长度的改进等效电路 |
| 4.1 次级板端伸长度对横向端部效应的影响 |
| 4.2 考虑次级板端伸长度的改进等效电路的提出 |
| 4.3 不同次级板端伸长度对推力及效率的影响 |
| 4.4 本章小节 |
| 第5章 直线感应电机实验平台的搭建及相关实验 |
| 5.1 直线感应电机实验测试平台 |
| 5.2 直线感应电机推力测量实验 |
| 5.3 直线感应电机法向力测量实验 |
| 5.4 直线感应电机型式试验 |
| 5.4.1 直线感应电机阻抗测量试验 |
| 5.4.2 直线感应电机堵转温升试验 |
| 5.4.3 直线感应电机堵动推力试验 |
| 5.5 本章小节 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、攻读硕士学位期间发表的学术及研究成果 |
（5）微小型自由活塞发动机理论与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 基于燃料燃烧的微型能源动力系统分类 |
| 1.2.1 微型热电系统 |
| 1.2.2 微型光电系统 |
| 1.2.3 微型热机系统 |
| 1.3 微型能源动力系统对比 |
| 1.4 课题研究目的及内容 |
| 第2章 FPLE系统设计理论 |
| 2.1 FPLE结构及工作原理 |
| 2.1.1 FPLE基本结构 |
| 2.1.2 两冲程发动机扫气形式 |
| 2.1.3 两冲程发动机换气特点 |
| 2.1.4 FPLE工作原理 |
| 2.2 FPLE动力学分析 |
| 2.2.1 FPLE活塞组件运动分析 |
| 2.2.2 燃烧室热力学分析 |
| 2.2.3 圆筒形直线电机受力分析 |
| 2.2.4 FPLE摩擦力分析 |
| 2.3 FPLE热平衡分析 |
| 2.3.1 能量总输入 |
| 2.3.2 扫气损失 |
| 2.3.3 指示功率 |
| 2.3.4 散热损失 |
| 2.3.5 机械摩擦损失 |
| 2.3.6 泄漏损失 |
| 2.3.7 排气焓 |
| 2.3.8 不完全燃烧损失 |
| 2.4 FPLE支架受力与振动分析 |
| 2.5 FPLE 气缸与活塞尺寸约束关系 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 FPLE设计分析与研制 |
| 3.1 微小尺度FPLE在设计时应考虑的因素 |
| 3.2 FPLE系统平台组成 |
| 3.3 FPLE动力学特性仿真分析 |
| 3.3.1 仿真结果及分析 |
| 3.4 扫气系统设计 |
| 3.4.1 活塞、气缸与气缸盖的选择 |
| 3.4.2 气缸套筒设计与加工 |
| 3.5 FPLE支架系统设计与优化 |
| 3.5.1 FPLE支架模型建立 |
| 3.5.2 有限元模型的网格处理 |
| 3.5.3 有限元模型的约束与加载 |
| 3.5.4 仿真工况 |
| 3.5.5 仿真结果 |
| 3.5.6 支架系统加工 |
| 3.6 FPLE连杆及其防自转装置 |
| 3.7 圆筒形单相永磁直线发电机设计 |
| 3.7.1 直线发电机结构和原理 |
| 3.7.2 直线发电机的分类 |
| 3.7.3 永磁体材料和充磁方式的选择 |
| 3.7.4 圆筒形直线发电机设计参数 |
| 3.7.5 圆筒形直线发电机基本参数确定 |
| 3.7.6 圆筒型永磁直线电机样机 |
| 3.7.7 直线电机倒拖测试 |
| 3.8 FPLE部件间润滑与密封 |
| 3.8.1 润滑系统的作用 |
| 3.8.2 润滑的种类 |
| 3.8.3 FPLE的润滑 |
| 3.8.4 FPLE连杆与支撑孔密封 |
| 3.9 FPLE点火系统 |
| 3.9.1 火花塞点火系统 |
| 3.9.2 辉光塞点火系统 |
| 3.10 FPLE燃料供应系统 |
| 3.11 数据采集与测量系统 |
| 3.12 本章小结 |
| 第4章 FPLE运行特性的实验研究 |
| 4.1 第一代FPLE原理样机实验测试与改进 |
| 4.1.1 微小型FPLE启动 |
| 4.1.2 FPLE单缸燃烧与双缸燃烧运行特性对比 |
| 4.1.3 点火位置对FPLE运行特性的影响 |
| 4.1.4 第一代FPLE原理样机改进与优化 |
| 4.2 改进后的FPLE样机实验研究 |
| 4.2.1 辉光塞点火下FPLE启动过程 |
| 4.2.2 FPLE与凸轮连杆发动机运行曲线对比 |
| 4.2.3 FPLE变参数研究 |
| 4.2.4 参数敏感性分析 |
| 4.2.5 外部扰动对FPLE运行稳定性的影响 |
| 4.2.6 FPLE 的压缩空气储能特性 |
| 4.3 第二代FPLE样机热平衡分析 |
| 4.3.1 第二代FPLE样机简介 |
| 4.3.2 第二代FPLE样机启动 |
| 4.3.3 第二代FPLE基本运行特性 |
| 4.3.4 第二代FPLE热平衡分析 |
| 4.3.5 FPLE主性能参数随尺度变化的敏感性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 FPLE燃料掺氢实验与仿真研究 |
| 5.1 FPLE性能提升途径 |
| 5.2 FPLE样机实验平台 |
| 5.3 火焰自发光高速图像采集 |
| 5.3.1 火焰沿气缸轴向传播过程 |
| 5.3.2 火焰沿气缸径向传播过程 |
| 5.4 实验工况 |
| 5.5 实验结果与分析 |
| 5.5.1 燃料掺氢对FPLE启动过程的影响 |
| 5.5.2 FPLE性能参数 |
| 5.5.3 FPLE运行工况范围 |
| 5.5.4 FPLE运行稳定性 |
| 5.5.5 热释放特性 |
| 5.5.6 缸内燃烧自发光图像 |
| 5.6 FPLE缸内燃烧动力学仿真 |
| 5.6.1 仿真平台介绍 |
| 5.6.2 CONVERGE数学控制方程 |
| 5.6.3 计算模型的选择 |
| 5.6.4 化学反应机理的选择 |
| 5.6.5 控制方程离散和求解 |
| 5.6.6 三维模型实体建立 |
| 5.6.7 网格划分及其控制参数设置 |
| 5.6.8 初始条件设置 |
| 5.6.9 仿真结果与分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 附录 B |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）电梯用初级永磁型直线电机及其控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| §1.1.课题研究背景与意义 |
| §1.2.国内外研究现状 |
| §1.2.1.无绳电梯 |
| §1.2.2.电梯用直线电机 |
| §1.2.3.新型直线电机研究的必要性 |
| §1.3.定子永磁型电机 |
| §1.4.初级永磁型直线电机研究现状 |
| §1.4.1.磁通切换永磁直线电机 |
| §1.4.2.磁通反向永磁直线电机 |
| §1.4.3.双凸极永磁直线电机 |
| §1.5.本课题研究内容和论文结构 |
| §1.5.1.课题研究主要内容 |
| §1.5.2.论文结构 |
| 参考文献 |
| 第2章 MTYLFSPM电机基本结构与特性分析 |
| §2.1.引言 |
| §2.2.LFSPM电机有限元建模 |
| §2.3.双边LFSPM电机 |
| §2.3.1.电机结构与性能比较 |
| §2.3.2.MTYLFSPM电机 |
| §2.4.MTYLFSPM电机特性分析 |
| §2.4.1.磁场分析 |
| §2.4.2.永磁磁链和反电动势 |
| §2.4.3.电感 |
| §2.4.4.定位力和法向力 |
| §2.4.5.推力 |
| §2.4.6.端部效应 |
| §2.4.7.效率分布 |
| §2.5.本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 MTYLFSPM电机设计与优化 |
| §3.1.引言 |
| §3.2.无绳电梯模型 |
| §3.3.电机初始尺寸参数确定 |
| §3.4.电机优化设计 |
| §3.4.1.优化算法 |
| §3.4.2.电流密度的确定 |
| §3.4.3.优化目标 |
| §3.4.4.优化流程 |
| §3.4.5.实施过程 |
| §3.5.不同极距比的MTYLFSPM电机性能比较 |
| §3.6.与 CTYLFSPM电机性能比较 |
| §3.7.样机 |
| §3.8.本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 MTYLFSPM电机控制系统仿真研究 |
| §4.1.引言 |
| §4.2.MTYLFSPM电机的数学建模 |
| §4.2.1.磁链-电流特性 |
| §4.2.2.电流-磁链特性 |
| §4.2.3.推力特性 |
| §4.2.4.动子运动方程 |
| §4.2.5.有限元验证 |
| §4.3.控制策略 |
| §4.3.1.矢量控制 |
| §4.3.2.ADRC技术 |
| §4.4.电梯运动学 |
| §4.5.MTYLFSPM电机的控制系统建模与仿真研究 |
| §4.5.1.控制系统建模 |
| §4.5.2.仿真研究 |
| §4.6.本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 基于MTYLFSPM电机的电梯系统实验研究 |
| §5.1.引言 |
| §5.2.控制系统结构 |
| §5.3.实验平台 |
| §5.4.实验研究 |
| §5.4.1.反电动势测试 |
| §5.4.2.电感测试 |
| §5.4.3.定位力测试 |
| §5.4.4.静态推力测试 |
| §5.4.5.温升测试 |
| §5.4.6.速度闭环控制实验 |
| §5.4.7.位移速度复合控制实验 |
| §5.5.本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 基于MTYLFSPM电机的电梯系统制动研究 |
| §6.1.引言 |
| §6.2.电机次级定子材料采用硅钢片的制动措施 |
| §6.2.1.制动电阻的选取 |
| §6.2.2.退磁分析 |
| §6.2.3.关于实验验证 |
| §6.3.电机次级定子材料采用低碳钢的制动措施 |
| §6.3.1.上下行工作点的确定 |
| §6.3.2.制动电阻的选取 |
| §6.3.3.极端故障下的制动 |
| §6.3.4.实验验证 |
| §6.4.本章小结 |
| 参考文献 |
| 第7章 STYLFSPM电机 |
| §7.1.引言 |
| §7.2.电机结构与工作原理 |
| §7.3.电机特性分析 |
| §7.3.1.永磁磁链和反电动势 |
| §7.3.2.电感 |
| §7.3.3.定位力和法向力 |
| §7.3.4.推力 |
| §7.3.5.端部效应 |
| §7.3.6.效率分布 |
| §7.4.电机优化设计 |
| §7.4.1.电机设计参数 |
| §7.4.2.电流密度的确定 |
| §7.4.3.优化目标 |
| §7.4.4.实施过程 |
| §7.5.不同极距比的STYLFSPM电机性能比较 |
| §7.6.与其他TYLFSPM电机性能比较 |
| §7.7.本章小结 |
| 参考文献 |
| 第8章 总结与展望 |
| §8.1.全文总结 |
| §8.2.课题展望 |
| 攻读博士学位期间的学术成果 |
| 致谢 |
（7）用于直驱式波浪发电的圆筒型直线电机优化设计及其控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 波浪发电系统的研究状况 |
| 1.2.1 靠岸式波浪发电系统 |
| 1.2.2 近岸式波浪发电系统 |
| 1.2.3 离岸式波浪发电系统 |
| 1.2.3.1 筏式波浪发电装置 |
| 1.2.3.2 点头式波浪发电装置 |
| 1.2.3.3 振荡浮子式波浪发电系统 |
| 1.3 波浪直线发电机的研究现状 |
| 1.3.1 基于磁场调制原理的波浪直线发电机 |
| 1.3.1.1 磁场调制原理 |
| 1.3.1.2 磁场调制型直线磁齿轮 |
| 1.3.1.3 磁场调制复合直线电机 |
| 1.3.2 其它类型波浪直线发电机 |
| 1.4 本课题研究内容 |
| 第2章 用于直驱式波浪发电的磁场调制直线电机解析计算 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 FM-TLPMG直驱式波浪发电系统结构 |
| 2.2.1 FM-TLPMG基本结构 |
| 2.2.2 波浪发电系统结构 |
| 2.3 浮筒动力学特性分析 |
| 2.3.1 浮筒动力学方程 |
| 2.3.2 波浪激励力计算 |
| 2.3.3 辐射作用力计算 |
| 2.4 FM-TLPMG电磁解析计算 |
| 2.4.1 磁场解析模型 |
| 2.4.2 磁场求解 |
| 2.4.3 感应电动势计算 |
| 2.5 仿真和实验对比验证 |
| 2.5.1 浮筒水动力实验 |
| 2.5.2 电磁解析计算实验 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 FM-TLPMG磁场调制效应分析及其优化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 FM-TLPMG调制效应分析 |
| 3.2.1 FM-TLPMG工作特性分析 |
| 3.2.2 电机关键参数对磁场调制效应的影响 |
| 3.2.2.1 初级齿对调制效应的影响 |
| 3.2.2.2 极弧系数对磁场调制效应的影响 |
| 3.2.2.3 增速比对调制效应的影响 |
| 3.3 FM-TLPMG优化设计 |
| 3.3.1 充磁结构的优化 |
| 3.3.2 空载感应电动势优化 |
| 3.3.2.1 永磁体尺寸对空载感应电动势的影响 |
| 3.3.2.2 初级齿宽对空载感应电动势的影响 |
| 3.3.2.3 气隙长度对空载感应电动势的影响 |
| 3.3.2.4 不同充磁结构优化结果对比 |
| 3.3.3 FM-TLPMG定位力优化 |
| 3.3.3.1 定位力产生机理 |
| 3.3.3.2 磁障式辅助齿结构 |
| 3.3.3.3 定位力优化分析 |
| 3.4 FM-TLPMG电磁特性对比分析 |
| 3.4.1 电机结构参数 |
| 3.4.2 FM-TLPMG电磁特性分析 |
| 3.4.2.1 空载磁场分析 |
| 3.4.2.2 永磁磁链 |
| 3.4.2.3 空载感应电动势 |
| 3.4.2.4 绕组电感 |
| 3.4.2.5 负载特性分析 |
| 3.5 模拟波浪状态下输出性能仿真实验对比 |
| 3.5.1 FM-TLPMG样机 |
| 3.5.2 波浪模拟测试平台 |
| 3.5.3 模拟波浪速度下空载实验 |
| 3.5.4 模拟波浪速度下负载实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 多层聚磁式圆筒型永磁直线发电机结构与工作特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MI-TLPMG基本尺寸关系式与电机结构 |
| 4.2.1 电机基本尺寸方程 |
| 4.2.2 MI-TLPMG电机基本结构 |
| 4.3 MI-TLPMG磁路优化设计 |
| 4.3.1 内嵌式永磁体的优化 |
| 4.3.1.1 主磁极尺寸优化 |
| 4.3.1.2 辅助磁极尺寸和层数优化 |
| 4.3.2 初级齿部的优化 |
| 4.3.2.1 初级齿宽度优化 |
| 4.3.2.2 极靴长度和厚度的优化 |
| 4.4 MI-TLPMG定位力优化 |
| 4.4.1 L型辅助齿和极间磁阻 |
| 4.4.2 定位力优化方法 |
| 4.4.2.1 Taguchi法优化流程 |
| 4.4.2.2 试验计划 |
| 4.4.2.3 试验分析与优化结果 |
| 4.5 MI-TLPMG电磁性能对比分析 |
| 4.5.1 电机空载性能对比 |
| 4.5.2 电机负载性能对比 |
| 4.6 样机实验验证 |
| 4.6.1 样机结构 |
| 4.6.2 测试平台与波浪水槽实验 |
| 4.6.2.1 MI-TLPMG定位力测试 |
| 4.6.2.2 波浪模拟平台测试 |
| 4.6.2.3 波浪水槽实验 |
| 4.7 波浪直线发电机选型 |
| 4.7.1 电磁输出性能对比 |
| 4.7.2 机械结构对比 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 基于MI-TLPMG的波浪发电系统建模及控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 MI-TLPMG电机数学建模 |
| 5.2.1 在自然坐标系下的数学模型 |
| 5.2.2 同步旋转坐标系下的数学模型 |
| 5.3 波浪发电系统优化控制策略 |
| 5.3.1 控制策略整体方案 |
| 5.3.2 发电机侧控制策略 |
| 5.3.2.1 机侧解耦控制 |
| 5.3.2.2 电流环控制器设计 |
| 5.3.2.3 波浪能跟踪策略 |
| 5.3.3 电网侧控制策略 |
| 5.3.3.1 网侧控制方法 |
| 5.3.3.2 电流环控制器设计 |
| 5.3.3.3 电压环控制器设计 |
| 5.4 电角度检测方法 |
| 5.4.1 MI-TLPMG电角度检测 |
| 5.4.1.1 传感器安装与结构 |
| 5.4.1.2 传感器磁场分布 |
| 5.4.1.3 电角度估算方法 |
| 5.4.2 网侧相角检测 |
| 5.4.2.1 单同步坐标锁相环 |
| 5.4.2.2 双同步坐标锁相环 |
| 5.5 波浪发电系统建模与仿真 |
| 5.5.1 MI-TLPMG电机模型 |
| 5.5.2 机侧整流控制策略建模与仿真 |
| 5.5.2.1 霍尔传感器电角度计算 |
| 5.5.2.2 机侧控制策略仿真结果分析 |
| 5.5.3 网侧控制策略仿真结果分析 |
| 5.5.3.1 电网相位检测 |
| 5.5.3.2 网侧控制策略仿真结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 波浪发电系统控制平台搭建与实验分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 控制系统硬件设计 |
| 6.2.1 总体硬件框架 |
| 6.2.2 线性霍尔传感器电路 |
| 6.2.3 电压电流检测电路 |
| 6.2.4 IGBT驱动电路 |
| 6.3 软件程序设计 |
| 6.3.1 机侧整流中断程序 |
| 6.3.2 网侧逆变中断程序 |
| 6.4 波浪发电系统实验研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研成果 |
| 致谢 |
（8）基于伺服作动器的双电机协同控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 加载系统研究发展及现状 |
| 1.2.1 主动式与被动式加载系统 |
| 1.2.2 机械式、电液式与电动式加载系统 |
| 1.3 加载系统控制技术概述 |
| 1.3.1 多余力分析 |
| 1.3.2 加载系统传统控制方法 |
| 1.3.3 加载系统智能控制方法 |
| 1.4 直驱式加载电机 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第二章 永磁同步直线电机设计 |
| 2.1 直线电机结构及原理 |
| 2.2 直线电机电磁场数值计算 |
| 2.2.1 有限元法基本原理 |
| 2.2.2 有限元法数学方程 |
| 2.3 永磁同步直线电机定位力优化 |
| 2.3.1 定位力的产生机理 |
| 2.3.2 定位力与极槽数的函数关系 |
| 2.4 圆筒形永磁同步直线电机电磁性能分析 |
| 2.4.1 永磁同步直线电机的分析方法 |
| 2.4.2 圆筒型永磁同步直线电机有限元分析模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 伺服作动器系统模型 |
| 3.1 伺服作动器系统 |
| 3.2 加载系统模型 |
| 3.2.1 永磁同步直线电机数学模型 |
| 3.2.2 加载系统数学模型 |
| 3.3 承载系统模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 伺服作动器控制系统 |
| 4.1 伺服作动器系统闭环控制 |
| 4.2 伺服作动器系统整体仿真模型 |
| 4.2.1 模型搭建 |
| 4.2.2 多余力分析 |
| 4.3 多余力的抑制 |
| 4.3.1 系统多余力的原理 |
| 4.3.2 结构不变性原理 |
| 4.4 迭代学习控制 |
| 4.4.1 迭代学习控制原理 |
| 4.4.2 伺服作动器系统迭代学习控制 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 实验平台搭建及实验波形 |
| 5.1 伺服作动器实验平台搭建 |
| 5.1.1 加载系统 |
| 5.1.2 承载系统 |
| 5.1.3 实验整体装置 |
| 5.1.4 伺服作动器控制器及上位机 |
| 5.1.5 伺服作动器系统电气连接 |
| 5.2 伺服作动器实验界面 |
| 5.2.1 上位机界面-MFC |
| 5.2.2 多任务处理-线程 |
| 5.2.3 波形绘制-Teechart |
| 5.2.4 上位机界面 |
| 5.3 实验波形 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（9）自由活塞内燃发电机系统中直线电机的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 自由活塞内燃发电机的结构与原理 |
| 1.2.1 自由活塞内燃发电机的结构 |
| 1.2.2 自由活塞内燃发电机的原理 |
| 1.3 直线电机介绍 |
| 1.3.1 直线电机的结构和工作原理 |
| 1.3.2 直线电机的分类 |
| 1.4 自由活塞直线发电机的研究现状 |
| 1.4.1 国外研究现状 |
| 1.4.2 国内研究现状 |
| 1.5 研究内容和论文结构 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 论文结构 |
| 第二章 直线电机的建模与设计基础 |
| 2.1 适合于自由活塞内燃发电用的直线电机 |
| 2.1.1 自由活塞内燃直线发电机考虑因素 |
| 2.1.2 自由活塞内燃发电系统的电机结构选择 |
| 2.2 永磁直线电机的主要材料 |
| 2.2.1 永磁体材料的选择 |
| 2.2.2 铁芯材料的选择 |
| 2.3 永磁直线电机的等效磁路 |
| 2.3.1 永磁体等效磁路 |
| 2.3.2 外磁路等效磁路 |
| 2.3.3 永磁直线电机等效磁路 |
| 2.4 永磁直线电机的基本设计 |
| 2.4.1 电磁负荷的选择 |
| 2.4.2 主要尺寸的确定 |
| 2.4.3 永磁体尺寸的确定 |
| 2.4.4 初级绕组设计 |
| 2.5 永磁直线电机的设计结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 圆筒型和平板型直线电机的性能分析 |
| 3.1 永磁直线电机电磁场分析方法 |
| 3.1.1 磁路法 |
| 3.1.2 解析法 |
| 3.1.3 数值法 |
| 3.2 运用Maxwell求解电磁场的准确性 |
| 3.3 充磁方式的选择 |
| 3.3.1 三种充磁方式的介绍 |
| 3.3.2 不同充磁方式的空载磁场分析 |
| 3.3.3 不同充磁方式的空载反电势分析 |
| 3.3.4 不同充磁方式的电机性能对比总结 |
| 3.4 圆筒型和平板型直线电机的性能分析 |
| 3.4.1 空载磁场 |
| 3.4.2 空载感应电动势 |
| 3.4.3 负载外电路 |
| 3.4.4 阻性负载分析 |
| 3.4.5 输出电压与电流 |
| 3.4.6 电机损耗 |
| 3.4.7 功率密度及效率 |
| 3.4.8 圆筒型和平板型直线电机性能对比总结 |
| 3.5 三维模型的简化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 表贴式和嵌入式永磁直线电机的性能分析 |
| 4.1 表贴式与嵌入式直线电机的性能对比 |
| 4.1.1 空载特性 |
| 4.1.2 输出电压及电流 |
| 4.1.3 电机损耗 |
| 4.1.4 功率密度及效率 |
| 4.1.5 表贴式与嵌入式永磁直线电机性能对比总结 |
| 4.2 永磁体表面包裹材料的分析 |
| 4.3 混合永磁材料分析 |
| 4.3.1 混合永磁材料结构方案 |
| 4.3.2 混合永磁材料结构方案的对比 |
| 4.4 永磁直线电机的变速运动的分析 |
| 4.4.1 变速运动的分析方法 |
| 4.4.2 永磁直线电机的空载反电势常数 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 永磁直线电机定位力的分析与优化 |
| 5.1 定位力产生的原因及计算方法 |
| 5.1.1 定位力产生的原因 |
| 5.1.2 定位力的计算方法 |
| 5.2 永磁直线电机的定位力分析 |
| 5.2.1 边端力分析物理模型 |
| 5.2.2 边端力分析数学模型 |
| 5.2.3 边端力最小化分析 |
| 5.2.4 齿槽力的解析分析 |
| 5.3 电机结构参数对定位力的影响 |
| 5.3.1 齿宽对定位力的影响 |
| 5.3.2 辅助槽对定位力的影响 |
| 5.3.3 边端齿高对定位力的影响 |
| 5.3.4 极弧系数对定位力的影响 |
| 5.3.5 气隙宽度对定位力的影响 |
| 5.3.6 凸初级长度对定位力的影响 |
| 5.4 永磁直线电机的正交优化设计 |
| 5.4.1 正交试验法基本原理 |
| 5.4.2 优化问题的数学模型 |
| 5.4.3 正交表设计与试验结果 |
| 5.4.4 正交试验结果分析 |
| 5.4.5 正交试验结果验证 |
| 5.5 正交优化后永磁直线电机的特性 |
| 5.5.1 直线电机的特性 |
| 5.5.2 电机负载磁阻力波动 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 创新点说明 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的学术成果 |
（10）真空管道HTS侧浮列车驱动系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 磁悬浮技术 |
| 1.2.1 EMS磁悬浮 |
| 1.2.2 EDS磁悬浮 |
| 1.2.3 HTS磁悬浮 |
| 1.3 磁悬浮列车国内外研究进展 |
| 1.4 直线电机在磁悬浮系统中的应用及分类 |
| 1.5 本文主要研究工作 |
| 1.5.1 本文主要内容 |
| 1.5.2 各章节安排 |
| 第二章 实验系统与理论基础 |
| 2.1 真空管道HTS侧浮试验系统 |
| 2.1.1 真空管道结构 |
| 2.1.2 直线电机驱动系统 |
| 2.1.3 分段供电控制系统 |
| 2.1.4 测量系统 |
| 2.2 直线电机静态测试平台 |
| 2.3 直线感应电机理论分析 |
| 2.3.1 旋转电机理论基础 |
| 2.3.2 直线感应电机的特殊问题 |
| 2.3.3 直线感应电机的等值电路 |
| 第三章 高速直线感应电机复合次级研究 |
| 3.1 复合次级直线感应电机电磁计算 |
| 3.1.1 多层通用模型的表面阻抗 |
| 3.1.2 表面阻抗法电磁力的计算 |
| 3.2 复合次级直线感应电机仿真分析 |
| 3.3 复合次级直线感应电机实验分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 侧浮结构对直线感应电机驱动的影响 |
| 4.1 磁浮车悬挂运行原理及实验测试 |
| 4.2 径向位移δ变化对直线电机驱动性能影响 |
| 4.3 电机气隙h变化对直线电机驱动性能影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 真空管道磁浮车动态驱动特性 |
| 5.1 磁浮车动态牵引阻力 |
| 5.2 直线感应电机动态推力 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
四、复合次级直线电机的研制（论文参考文献）
- [1]弧形直线感应电机的分析与设计优化[D]. 周恒宇. 浙江大学, 2021(08)
- [2]双交替极横向磁通直线电机的研究[D]. 罗俊. 哈尔滨工业大学, 2020
- [3]太阳能斯特林直线磁齿轮复合发电机及其控制系统研究[D]. 杨巧玲. 兰州理工大学, 2020
- [4]直线感应电机特性及考虑次级板端伸长度的改进等效电路研究[D]. 陈财. 湘潭大学, 2020(02)
- [5]微小型自由活塞发动机理论与实验研究[D]. 黄福军. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2020(08)
- [6]电梯用初级永磁型直线电机及其控制系统研究[D]. 张邦富. 东南大学, 2019
- [7]用于直驱式波浪发电的圆筒型直线电机优化设计及其控制研究[D]. 夏涛. 东南大学, 2019
- [8]基于伺服作动器的双电机协同控制系统研究[D]. 张维. 东南大学, 2019(06)
- [9]自由活塞内燃发电机系统中直线电机的研究[D]. 胡凯. 上海交通大学, 2018(01)
- [10]真空管道HTS侧浮列车驱动系统研究[D]. 崔宸昱. 西南交通大学, 2017(07)