收藏本站
《哈尔滨工业大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

复合电流驱动的永磁同步平面电机基础研究

张鲁  
【摘要】: 永磁同步平面电动机直接利用电磁能产生平面运动,具有出力密度高、低热耗、高精度的特点,相对于传统的二维平面定位装置具有反应快、灵敏度高、随动性好和结构简单等优点,在现代半导体微细加工装备和其它超精密二维平面定位装置中有广阔的应用前景。本文提出一种复合电流驱动的九相永磁同步平面电动机,并进行以下几个方面的研究。 首先,建立永磁同步平面电机的数学模型,利用标量磁位和边界条件对平面电动机永磁阵列产生的磁场进行解析,通过等效和简化获得气隙中磁感应强度的表达式,进而依据洛伦兹力法和法拉第电磁感应定律推导出平面电动机所产生的电磁力和空载反电动势的表达式,并建立电机的电压平衡方程。 其次,在前面解析的基础上研究该种类型平面电机的设计方法,推导电磁设计流程,确定平面电机的主要尺寸,分析电机性能和结构参数之间的关系,确定动子线圈和定子永磁体的设计思路。借助于Maxwell 3D建立单元平面电机的有限元仿真模型,利用有限元法分别分析铁磁边界、永磁体厚度和线圈截面参数等对电机性能的影响,为电机的优化设计提供理论基础。 最后,参照前面的设计方法,设计加工一台样机,并利用实验室现有条件对样机进行实验,测量样机的静磁场、静态推力和空载反电动势波形,并将实验结果和仿真结果进行对比,验证样机设计的合理性。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM341

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 寇宝泉;张鲁;李立毅;;复合电流驱动的永磁同步平面电机[J];电工技术学报;2012年03期
2 寇宝泉;张鲁;李立毅;;复合电流驱动永磁同步平面电机的设计方法[J];中国电机工程学报;2011年21期
3 寇宝泉;张鲁;邢丰;李立毅;张赫;;高性能永磁同步平面电机及其关键技术发展综述[J];中国电机工程学报;2013年09期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张佳楫;五自由度磁悬浮平面电机控制技术研究[D];西安交通大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 周维正;双向交链横向磁通平板型永磁同步直线电机的基础研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 贾启;三自由度永磁同步平面电机定位控制研究[D];沈阳工业大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 曹家勇,朱煜,汪劲松,尹文生,段广洪,张鸣;平面电动机设计、控制与应用技术综述[J];电工技术学报;2005年04期
2 马春燕;王振民;陈燕;;平面电动机发展现状[J];微电机;2008年01期
3 杨金明,吴捷,张宙,潘剑飞;平面电动机的现状及发展[J];微特电机;2003年06期
4 郝晓红;梅雪松;张东升;陶涛;姜歌东;;动磁型同步表面电机的磁场和推力[J];西安交通大学学报;2006年07期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 武瑛;新型无接触供电系统的研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2004年
2 郭亮;新型同步电机的分析与优化研究[D];浙江大学;2006年
3 刘晓;空心式永磁直线伺服电机及其驱动控制系统研究[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 秦世耀;空芯动圈式直线永磁同步电动机的研究分析[D];太原理工大学;2002年
2 张盛锋;永磁直线同步电动机关键技术的研究[D];沈阳工业大学;2007年
3 许雯霞;基于DSP的永磁平面电机运动控制系统研究[D];武汉理工大学;2008年
4 李红涛;长初级直线感应电动机的设计及其电磁场与温度场研究[D];哈尔滨理工大学;2008年
5 彭威;长初级直线感应电动机的设计与研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 聂一雄;文波;刘艺;;无接触功率传输技术[J];电力科学与技术学报;2010年03期
2 曹家勇,朱煜,汪劲松,尹文生,段广洪,张鸣;平面电动机设计、控制与应用技术综述[J];电工技术学报;2005年04期
3 寇宝泉;张鲁;李立毅;;复合电流驱动的永磁同步平面电机[J];电工技术学报;2012年03期
4 寇宝泉;张鲁;李立毅;张赫;;平面电动机技术发展综述[J];电工文摘;2011年02期
5 黄蕊;朴在林;吴仕宏;;Halbach磁场阵列的特性分析[J];电机技术;2011年04期
6 马春燕;王振民;陈燕;;开关磁阻平面电机运动机理及其结构设计[J];电机与控制学报;2008年01期
7 周赣;黄学良;;三自由度永磁同步平面电机的控制策略[J];电机与控制学报;2011年04期
8 路义萍;邓海燕;付国敏;孙明琦;蔡野;;变频调速同步电机转子三维温度场数值模拟[J];电机与控制学报;2011年06期
9 冯燕仿;陈伟健;李国雄;黄国钿;曾华清;;基于螺旋天线的无线能量传输系统的设计[J];大众科技;2009年08期
10 张克涵;唐凡;严卫生;宋保维;;水下自主航行器非接触式充电系统补偿电路设计[J];电气自动化;2012年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 雷金;洛仑兹平面电机的结构动态特性研究[D];华中科技大学;2010年
2 杨通;高速大推力直线感应电机的电磁理论与设计研究[D];华中科技大学;2010年
3 李泽松;基于电磁感应原理的水下非接触式电能传输技术研究[D];浙江大学;2010年
4 吴志亮;特种小型机电引信设计及关键技术研究[D];南京理工大学;2010年
5 张旭;感应耦合式电能传输系统的理论与技术研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
6 薛凯峰;微机电系统多维无线能量传输技术的研究与应用[D];华南理工大学;2011年
7 夏晨阳;感应耦合电能传输系统能效特性的分析与优化研究[D];重庆大学;2010年
8 马纪梅;人工心脏的经皮传能系统的研究[D];河北工业大学;2011年
9 王慧敏;双馈风力发电机积分滑模励磁控制与混合粒子群优化设计[D];天津大学;2010年
10 刘礼平;基于机床附件化的旋转超声波加工关键技术研究[D];天津大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 潘冬婷;无接触电能传输系统的设计与实现[D];大连理工大学;2010年
2 李成军;磁悬浮永磁直线同步电机的设计与控制策略研究[D];沈阳工业大学;2011年
3 赵刚;平板式永磁直线同步电机的设计与磁阻力的计算分析[D];沈阳工业大学;2011年
4 胡华;高精度二维工作台关键技术研究[D];吉林大学;2011年
5 吴永亮;弹道修正弹感应装定非接触供电技术研究[D];中北大学;2011年
6 张书浩;高频逆变式电动汽车车载充电电源研究[D];华南理工大学;2011年
7 王天宇;基于松耦合变压器的大功率感应电能传输技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 张赫;集成绕组结构短行程直流平面电机的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 封阿明;基于全桥谐振变换器的非接触电能传输系统基本特性研究[D];南京航空航天大学;2011年
10 王品一;非接触双向电能传输电路的研究[D];重庆大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何凌云;佘龙华;赵春霞;;磁浮列车悬浮系统的双环自抗扰控制[J];兵工自动化;2006年11期
2 张从鹏;刘强;;直线电机气浮精密定位平台设计与控制[J];北京航空航天大学学报;2008年02期
3 李亚旭;横向磁通电动机拓扑结构初析[J];船电技术;2003年01期
4 金奇;邓志杰;;PID控制原理及参数整定方法[J];重庆工学院学报(自然科学版);2008年05期
5 杨向荣;张明;王晓临;曹万强;;新型光刻技术的现状与进展[J];材料导报;2007年05期
6 张钢,虞烈,谢友柏;电磁轴承的发展与研究[J];轴承;1997年10期
7 徐德鸿,吴长春,封伟,陈敏;基于H_∞理论的薄钢板磁浮控制研究[J];电工技术学报;2000年04期
8 张春良,陈子辰,梅德庆;直线驱动新技术及其在加工装备上的应用[J];电工技术学报;2002年05期
9 李永斌,袁琼,江建中;一种新型聚磁式横向磁场永磁电机研究[J];电工技术学报;2003年05期
10 曹家勇,朱煜,汪劲松,尹文生,段广洪,张鸣;平面电动机设计、控制与应用技术综述[J];电工技术学报;2005年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 雷金;洛仑兹平面电机的结构动态特性研究[D];华中科技大学;2010年
2 邹积浩;永磁直线同步电机控制策略的研究[D];浙江大学;2005年
3 刘哲民;横向磁通永磁同步电机研究[D];沈阳工业大学;2006年
4 崔皆凡;永磁直线同步电机推力及其直接推力控制系统研究[D];沈阳工业大学;2006年
5 郑文鹏;基于标量磁位三维有限元法新型横向磁场电机设计与研究[D];上海大学;2006年
6 施进浩;新型横向磁场永磁电机设计与研究[D];上海大学;2006年
7 包广清;大功率聚磁式横磁通永磁电机设计及其优化技术研究[D];上海大学;2006年
8 陶果;新型横向磁场永磁电力推进电动机的研究[D];清华大学;2007年
9 王建宽;横向磁场永磁电机及其驱动系统研究[D];上海大学;2008年
10 孙宜标;基于滑动模态的永磁直线同步电动机鲁棒速度控制[D];沈阳工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张赫;集成绕组结构短行程直流平面电机的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 李琳;滑模变结构控制系统抖振抑制方法的研究[D];大连理工大学;2006年
3 王骞;横向磁场永磁直线电机及其驱动的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 惠晓春;不确定系统极点配置算法研究[D];西安理工大学;2007年
5 赵玉杰;直线永磁同步电机直接驱动控制算法的研究[D];沈阳工业大学;2007年
6 杨雪;永磁直线同步电动机的二阶滑模控制[D];沈阳工业大学;2007年
7 陈忠松;TFLSRM牵引力直接控制[D];北京交通大学;2008年
8 许雯霞;基于DSP的永磁平面电机运动控制系统研究[D];武汉理工大学;2008年
9 高亮;基于干扰观测器的转台控制系统设计[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 薛斌峰;电动车用横向磁通式永磁直线发电机的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 张新华;孙玉坤;项倩雯;杨泽斌;;一种动圈式磁悬浮永磁平面电机实时电流分配策略[J];中国电机工程学报;2013年06期
2 寇宝泉;张鲁;邢丰;李立毅;张赫;;高性能永磁同步平面电机及其关键技术发展综述[J];中国电机工程学报;2013年09期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李晓飞;平面电机运动控制系统的研究[D];中北大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘慧娟,张奕黄;磁悬浮列车中直线发电机电枢绕组电阻和电感的计算[J];北方交通大学学报;2003年04期
2 郭芳,武惠芳,张奕黄;用于磁悬浮列车的长定子同步直线电动机的电磁设计[J];北方交通大学学报;2003年04期
3 温照方,陈培正,王先逵;高推力永磁直线同步电动机控制中的电流补偿[J];北京理工大学学报;2004年03期
4 孙绪新,周寿增;稀土永磁电机的开发与应用[J];磁性材料及器件;2005年05期
5 严陆光,徐善纲,孙广生,戴银明,张瑞华,武瑛;高速磁悬浮列车的战略进展与我国的发展战略(下)[J];电工电能新技术;2003年01期
6 吴敬爱,朱东起,姜新建;集中绕组永磁无刷电机的转矩研究[J];电工电能新技术;2003年03期
7 马小亮,许镇琳,许勇,蔡昆;数字控制交-交变频—同步电动机矢量控制系统仿真[J];电工技术学报;2000年05期
8 孙宜标,郭庆鼎,孙艳娜;基于模糊自学习的交流直线伺服系统滑模变结构控制[J];电工技术学报;2001年01期
9 韩社教,马西奎,戴栋;有限元—解析结合解法在无界轴对称静电场问题数值解中的应用[J];电工技术学报;2001年05期
10 孙宜标,郭庆鼎;基于神经网络给定补偿的交流永磁直线伺服系统滑模控制[J];电工技术学报;2002年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 杨霞;李强;郭庆鼎;;磁悬浮直线电机在数控机床中的应用[A];第十届中国小电机技术研讨会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 刘瑞芳;基于电磁场数值计算的永磁电机性能分析方法研究[D];东南大学;2002年
2 徐月同;高速精密永磁直线同步电机进给系统及控制技术研究[D];浙江大学;2004年
3 潘开林;永磁直线电机的驱动特性理论及推力波动优化设计研究[D];浙江大学;2003年
4 卢琴芬;直线同步电机的特性研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈宇明;高速磁悬浮列车用常导直线同步电机的研究[D];中国科学院电工研究所;2001年
2 李新民;用DSP实现永磁同步电机的预测控制与矢量控制[D];西安理工大学;2003年
3 刘会锋;磁悬浮传输系统的研究与设计[D];河北工业大学;2003年
4 李皞东;电火花机床用永磁直线电机的端部效应及其控制的研究[D];沈阳工业大学;2002年
5 王永生;基于嵌入式实时操作系统的磁悬浮轴承控制系统设计[D];武汉理工大学;2005年
6 彭晓东;基于PCI总线的DSP、CPLD运动控制器的设计与实现[D];电子科技大学;2005年
7 夏辉;基于DSP2812的磁悬浮轴承控制器研究[D];武汉理工大学;2006年
8 廖永忠;基于DSP运动控制卡及控制算法的设计与研究[D];湖南师范大学;2006年
9 曹建文;基于TMS320LF2407A数字化交流调速实验平台的研究[D];太原理工大学;2006年
10 刘奎;基于DSP的运动控制系统开发平台硬件环境的设计与研究[D];天津大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任寿萱;平面电机[J];电机技术;1997年02期
2 ;探索新结构平面电机 加快IC产业发展步伐[J];科技传播;2011年15期
3 王承宝;;PB型平面电机式自动绘图机[J];微特电机;1980年03期
4 ;探索新结构平面电机 加快IC产业发展步伐[J];硅谷;2011年14期
5 王文成;;平面感应电机研究与其开拓展望[J];山东科技大学学报(自然科学版);1992年01期
6 曹卫;穆海华;周云飞;;超精密平面电机控制技术[J];机床与液压;2007年05期
7 潘海鸿;李先导;陈琳;;精密微动平面电机线性功率驱动器设计与实现[J];电机与控制应用;2010年09期
8 寇宝泉;张鲁;李立毅;;复合电流驱动永磁同步平面电机的设计方法[J];中国电机工程学报;2011年21期
9 程鑫;周云飞;胡永兵;王耀;;基于DSP的精密平面电机伺服驱动设计[J];仪表技术与传感器;2011年08期
10 周赣;黄学良;柏瑞;傅萌;张前;;磁悬浮平面电机的解耦控制策略[J];中国电机工程学报;2009年12期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 李黎川;丁玉成;卢秉恒;;磁悬浮工作台精密运动控制实验及结果[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
2 滕伟;高青风;武鑫;柳亦兵;;超精密工作台多自由度运动控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 雷金;洛仑兹平面电机的结构动态特性研究[D];华中科技大学;2010年
2 张佳楫;五自由度磁悬浮平面电机控制技术研究[D];西安交通大学;2013年
3 彭俊荣;动圈式磁浮平面电机电磁结构设计与优化研究[D];华中科技大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘压军;永磁同步平面电机散热与实验研究[D];电子科技大学;2013年
2 王文祝;高精度平面电机性能参数测试方法研究[D];中南大学;2013年
3 李晓飞;平面电机运动控制系统的研究[D];中北大学;2014年
4 周志祥;磁悬浮平面电机的有限元分析研究[D];华中科技大学;2011年
5 张赫;集成绕组结构短行程直流平面电机的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 张钊;层叠绕组式磁悬浮永磁直流平面电机鲁棒控制系统研究[D];浙江理工大学;2014年
7 雷佳科;磁浮平面电机运动控制系统硬件设计[D];华中科技大学;2013年
8 张鲁;复合电流驱动的永磁同步平面电机基础研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 贾启;三自由度永磁同步平面电机定位控制研究[D];沈阳工业大学;2013年
10 李志科;精密工件台运动参数校准方法研究[D];华中科技大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026