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《河南理工大学》 2010年
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弧形直线电机伸缩门及其控制研究

张志华  
【摘要】: 直线电机驱动门的研究已经有很长的历史和成熟的技术,所发挥的独特优势也越来越明显,但是由于直线电机的电磁气隙裸露在空气中,其特殊结构要求所驱动的门体一般为实心门体,门体周围有固定电机的平台且大都在室内场合使用,所以直线电机驱动门的应用范围始终受到限制。 基于以上情况,本文提出了一种新型弧形直线感应电机,因直线电机结构上的改变,带来了许多新的应用,特别是对于驱动电动伸缩门这种在户外使用最广泛的门类。本文设计了有轨电动伸缩门用弧形直线感应电机驱动机构,该伸缩门既能发挥原有的用直线电机驱动优点,又能在室外运行,不受天气、人为等因素的影响,电机的次级还可以起到汽车减速带的功能,因此针对新型弧形直线感应电机,本文着重研究了其分析方法、电磁设计方法和加工方法。本文通过合理的假设及采用多层行波电磁场理论建立该电机的区域分析模型,推导出电机电磁推力和法向力计算公式,并利用Magnet软件建立该钢次级弧形直线感应电机三维瞬态有限元仿真模型,仿真结果与解析计算结果相吻合,又与同参数的扁平形钢次级直线感应电机作比较,结果表明这种钢次级弧形直线感应电机在不改变推力的前提下能够减少法向吸力,提高推力与吸力比值,为该类电机的性能计算、优化设计奠定理论基础。 最后本文设计了一种基于DSP芯片的钢次级弧形直线感应电机驱动电动伸缩门恒压调频控制系统(CVVF),设计出开/关门运行曲线,控制结果能够满足各项性能指标预定要求,体现了该电动伸缩门的突出优点。
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