直线感应电机的性能分析与测试

论文摘要

直线电机作为一种无需中间转换装置就可以将电能直接转化为直线运动机械能的装置,在越来越多的场合发挥着其独特的作用。它简单的构造,持久的耐用性,适于高速运动的特性,精确的控制定位能力,在轨道交通上巨大的发展潜力以及在军事方面的突出应用,使直线电机在其将近一百七十年的发展史中获得了突飞猛进的发展。本文第一章回顾了直线电机的发展史,讲述了直线电机在近一百七十年的发展史中取得的成果,给出了直线电机的特性及其分类,并指出了直线电机的优势与弱势之处。第二章阐述了直线感应电机的基本原理,给出了其计算公式。第三章指出了影响直线感应电机性能的诸多因素：端部效应、次级材料的影响、气隙大小的影响等等。第四章给出了实验室中实验电机的设计过程。第五章中依据实验室中直线感应电机的相关数据,对其性能方面进行了仿真分析。为了配合直线感应电机的仿真分析,本文第六章中设定了实验方案,测试了直线感应电机的相关性能数据,得出了其在不同气隙下的启动推力特性,以及它在不同电源频率下的启动推力特性数据,通过分析电机运行中电压、电流及功率等的变化,找出该电机性能上的特点及其缺陷。最后结合仿真分析的结果和实验测试的相关数据的分析结果,总结出直线电机的特性情况,并给出了一些改进电机性能的相关建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 直线电机概述
• 1.2 直线电机的特性及其分类
• 1.2.1 直线电机的特性
• 1.2.2 直线电机的分类
• 1.3 高温超导技术与电机应用的结合
• 1.4 课题的意义
• 1.5 论文的主要工作与内容安排
• 第二章 直线感应电机的基本原理
• 2.1 直线电机基本结构
• 2.2 直线感应电机基本原理
• 2.2.1 直线感应电机等效电路
• 2.2.2 直线感应电机计算公式
• 第三章 影响直线感应电机性能的主要方面
• 3.1 纵向端部效应
• 3.2 横向端部效应
• 3.3 消除边端效应的一些措施
• 3.4 次级对直线电机性能的影响
• 3.5 气隙对电机性能的影响
• 3.6 其他影响因素
• 第四章 直线感应电机设计
• 4.1 直线感应电机设计说明
• 4.2 直线感应电机设计过程
• 4.2.1 电机主尺寸设计
• 第五章 直线感应电机的有限元仿真分析
• 5.1 有限元求解方法
• 5.2 直线电机Ansoft Maxwell 2D仿真
• 5.2.1 有限元仿真步骤
• 5.2.2 Maxwell 2D仿真过程
• 5.2.3 Maxwell 2D仿真结果
• 第六章 直线感应电机实体测试与分析
• 6.1 实验装置简介
• 6.2 实验测试过程
• 6.3 实验结果分析
• 总结分析
• 致谢
• 参考文献