导读:本文包含了磁通开关电机论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:开关磁通永磁电机,拓扑结构,仿真分析,成本比较
磁通开关电机论文文献综述
张利敏,李志峰[1]（2019）在《两种拓扑结构的开关磁通永磁电机设计及其比较》一文中研究指出针对开关磁通永磁电机研究起步较晚,其结构及特性有待进一步探讨的问题,对两种不同拓扑结构的开关磁通电机进行结构设计与电磁性能分析,建立了电机的数学模型。通过对U、E型拓扑结构开关磁通永磁电机仿真分析和成本计算,对U型和E型定子结构性能进行了对比。结果表明:E型定子结构比U型定子结构的电机的输出转矩减小了37.54%,电机成本降低了13.41%。(本文来源于《陕西理工大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期）
汪海英[2]（2019）在《圆筒型横向磁通开关磁阻直线电机系统电磁设计与分析》一文中研究指出本文首先介绍了直线电机的发展历史和研究现状。圆筒直线电机消除了直线电机普遍存在的横向端部效应,且其封闭性圆筒结构使其可以在工作条件恶劣的特殊领域应用。圆筒型开关磁阻直线电机兼具圆筒型直线电机和开关磁阻电机的优点,应用前景十分广阔。本文基于有限元软件FLUX进行叁维有限元分析,对四种结构相似的横向磁通圆筒型开关磁阻直线电机进行结构优化和对比研究,选取其中性能最优的结构,分析其磁场分布和静态电磁特性,为其进行进一步的研究和优化奠定基础。采用传统的单参数灵敏度分析方法,以输出电磁力为目标对电机的结构参数进行了单目标优化。然而传统的单参数灵敏度分析方法解耦了各个设计参数,忽略了它们对电机性能的共同作用,分析流程较为主观。本文进而采用田口算法对电机的结构参数进行了综合灵敏度分析,与传统的单参数灵敏度分析结果进行了对比,证明了基于田口算法的分析方法更加客观和全面。从应用层面考虑,仅考虑输出电磁力会导致优化目标过于单一。根据直线电机系统需求特性和开关磁阻电机的固有特性,将电机输出电磁力、电磁力的平滑系数和电机电磁力密度作为多目标优化的叁个目标,给出了基于田口算法的多目标优化方案。采用层次分析法构建了判断矩阵,进而得到叁个电机设计目标的权重系数,最终构造了多目标优化的评价函数。将多目标优化的过程和基于田口算法的优化过程结合,得到了电机的最优设计方案。最后,对样机进行了实验,测试样机的输出电磁力、电磁力的平滑系数和电机电磁力密度,并与有限元仿真和MATLAB/SIMULINK的仿真结果进行了对比分析,同时将横向磁通与纵向磁通圆筒型开关磁阻直线电机的样机进行了实验对比,通过实验验证了仿真模型设计和分析的准确性,证明了该横向磁通圆筒型开关磁阻直线电机的优越性,进一步证明了所提出的基于田口算法的多目标优化方案的可靠性。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-05-01）
颜建虎,汪盼,费晨[3]（2018）在《模块化开关磁阻式横向磁通电机设计与分析》一文中研究指出基于开关磁阻电机的运行原理和横向磁通电机的结构特点,提出一种新型的模块化开关磁阻式横向磁通电机(modularswitchedreluctancetransversefluxmachine,MSRTFM)。该电机结构简单,其定、转子铁心均为采用硅钢片迭制的U型结构,定子绕组直接绕制在U型铁心上,易于模块化加工。相比于传统的开关磁阻电机,MSRTFM具有横向磁通电机的优点,可以实现电、磁负荷解耦灵活设计,从而有效提高转矩密度和运行效率,因此适合于电动汽车等高效、高转矩驱动领域。介绍MSRTFM的基本结构与运行原理,给出该电机电磁设计的方法和公式推导过程。由于MSRTFM的磁场呈叁维分布,因此采用叁维有限元分析(3D finite element analysis,3D-FEA)对电机的磁链和转矩等参数进行了计算。此外,将MSRTFM与传统的径向磁通开关磁阻电机(switched reluctance machine,SRM)进行了对比,验证了所提电机的良好性能。根据设计参数与有限元仿真结果,研制了小功率实验样机,并对电机的主要性能开展实验研究,验证了设计结果与有限元计算分析的正确性。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2018年22期）
马霁旻,王杜,曲荣海,李健,李新华[4]（2018）在《基于有取向硅钢的轴向磁通开关磁阻电机准叁维解析分析与设计》一文中研究指出轴向磁通开关磁阻电机定、转子齿形在不同圆周半径上极弧角度变化不一致,利用二维解析法分析该类电机会带来较大误差。该文利用准叁维解析法对轴向磁通电机展开径向分层计算,确定电机转子关键位置处的磁链特性。在准叁维解析法分析的基础上,利用准叁维有限元方法对基于不同铁磁材料的模型进行了比较分析。研究结果和样机测试数据表明:基于有取向硅钢材料的轴向磁通开关磁阻电机定、转子磁极轴线对齐位置处的磁链值可以提高15%,准叁维解析法的分层计算精度较高,对于电机初期设计而言,该方法的磁链分析误差从工程上认为是可以接受的。(本文来源于《电工技术学报》期刊2018年17期）
曹琦,赵晓寒[5]（2018）在《多齿型定子的开关磁通永磁电机设计与仿真研究》一文中研究指出多齿型定子的开关磁通永磁电机是一种新型的双凸极的电机,具有结构简单、性能稳定等特点,在现代电机产生活动中的应用,能显着提升设备的运行效率,增大转矩的密度点,在实践中的应用已经越来越趋向成熟。对该永磁体嵌入式的定子齿内的开关磁通永磁的结构及总体设计进行研究,阐述该电机设计在结构上的进化,对电机的运行原理进行仿真试验。通过磁路和电路基本方程、磁链方程的仿真计算,推出相关的仿真模型,提出针对性的设计建议和要求,提升机电总体结构设计的水平。(本文来源于《黑龙江科学》期刊2018年12期）
王璐[6]（2018）在《定子单向磁通两相开关磁阻电机关键技术的研究》一文中研究指出两相开关磁阻电机是一种相数最少、结构最简单、成本最低廉的开关磁阻电机。但两相开关磁阻电机存在着转矩脉动大、无法自起动的缺点,本论文针对两相开关磁阻电机的缺点,进一步减少两相开关磁阻电机的铁芯损耗,提出一种定子单向磁通两相开关磁阻电机,对电机本体结构、电机铁损和控制技术展开深入研究,主要研究工作如下:提出一种定子单向磁通两相开关磁阻电机,新结构两相开关磁阻电机为6/3结构,每相有一个主齿和两个辅助齿,绕组采用串并联连接方式。通过该电机结构演化过程,研究该种结构开关磁阻电机工作机理,分析定子铁芯单向磁通磁路特点。结合传统两相开关磁阻电机设计理念,得出该种电机设计方法。探讨定子单向磁通两相开关磁阻电机主齿和辅助齿宽度比例关系对电机磁路分布及对定转子磁饱和的影响。为解决两相开关磁阻电机自起动问题,研究一种多弧面、变气隙转子齿结构,扩大正转矩区间。以减小转矩脉动为目的,针对转子变气隙弧面的两个极弧系数、气隙宽度、轭厚等转子结构参数进行优化。分析定子轭厚、齿宽对电机磁路饱和及转矩特性的影响,得出最优定子结构参数。研究定子串并联绕组结构形式对电机磁路的影响,通过有限元法优化定子主、次绕组参数。为了提高第二变气隙多点有限元计算效率,提出一种迭代插值优化方法,该方法在第二变气隙细分多位置点基础上,拟合气隙变化趋势进行迭代插值,优化各个位置点的最优气隙宽度值。结合传统开关磁阻电机损耗分析方法和定子单向磁通磁路特性,采用双频法和椭圆法结合的损耗计算法,推导一种适用于定子单向磁通两相开关磁阻电机损耗计算的数学模型。利用有限元仿真,对定子单向磁通两相开关磁阻电机与传统两相开关磁阻电机损耗进行对比分析,验证定子单向磁通开关磁阻电机减少损耗方面的可行性。针对两相开关磁阻电机去磁和励磁时间过长的问题,采用无源升压电路增强电路的励磁和去磁能力,减少励磁和去磁时间。对无源升压电路的开关磁阻电机控制系统进行建模仿真分析。研究转矩分配函数控制策略,进一步抑制两相开关磁阻电机的转矩脉动,并对该控制策略进行仿真。最后,研制一台定子单向磁通两相开关磁阻电机样机。通过对样机电感特性和矩角特性的测试与分析,验证定子单向磁通两相开关磁阻电机理论分析的正确性及该种结构电机优越性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
张言[7]（2018）在《开关磁通永磁直线电机直接推力控制策略的研究》一文中研究指出直线电机具有结构简单、响应速度快、控制精度高的优点,因此被广泛运用在工业生产、军事研究等领域;但由于其“零传动”的结构特点,以及自身存在的端部效应、齿槽效应等,会使电机产生磁链、推力以及速度的脉动,影响直线电机的高性能控制。本文以开关磁通永磁直线电机为研究对象,基于FPGA研究了其直接推力控制的策略。研究中,运用了高性能的FPGA主控芯片,从硬件电路与软件算法上对系统进行了优化设计,明显减小了直线电机定子磁链、电磁推力和定子电流的脉动,提高了系统的动态响应速度、控制精度,实现了开关磁通永磁直线电机高性能的控制。首先,本文阐述了永磁直线电机的研究背景、应用现状;基于直线电机控制系统所具有的快速响应、高精度的特点,介绍了本研究的目的与意义。在建立开关磁通永磁直线电机数学模型的基础上,基于直线电机直接推力控制算法,搭建了MATLAB/SIMULINK的仿真模型,并通过仿真结果验证了算法的可行性;运用反步的控制方法改进了直接推力算法,提高系统控制精度,为基于FPGA直接推力控制系统数字化设计打下了基础。其次,本文对直线电机硬件控制系统的原理图进行了设计。电机硬件系统由驱动电路以及控制电路组成。系统驱动电路由主电路、光耦隔离电路以及保护电路构成;系统控制电路以FPGA为控制核心,依照模块划分可分为电压电流采集模块、光栅尺信号采集调理模块、模数转换模块和供电功能模块等。硬件电路的优化设计,能够提高直线电机的响应速度,并通过电流、电压以及速度信号的精确反馈,提高系统的控制精度。再次,本文基于FPGA实现了控制系统的数字化设计。根据EDA中的模块化设计思想,将整个数字化系统分为坐标变换模块、电压电流测量模块、速度测量模块、核心算法模块以及PI速度调节器模块。在硬件电路的基础上,结合Verilog硬件描述语言,实现了电压与电流信号的实时采集、光栅尺信号的精确反馈和控制信号的正确输出以及稳定传送,保证了整个系统的高性能控制。最后,本文进行了开关磁通永磁直线电机控制系统的实验。采用EP3C25Q的FPGA开发板以及直线电机样机,配合前文搭建的直线电机直接推力控制的FPGA硬件电路,基于Verilog硬件语言的数字化设计,得到了实验数据以及波形。验证了控制系统电流、速度闭环控制的可靠性,体现了直线电机快速响应、高精度的性能,提高了启动速度以及抗干扰能力。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-06-01）
王文博[8]（2018）在《开关磁通永磁直线电机进给系统伺服控制策略研究》一文中研究指出现有永磁同步直线电机由于制造成本较高,难以广泛应用在各类设备进给系统中,尤其是长行程进给。近年来一种新型的定子永磁直线电机,开关磁通永磁直线电动机(Flux Switching Permanent Magnet Linear Motor,FSPMLM)受到极大的关注。FSPMLM的最大特点在于电枢绕组和永磁体均设置在电机初级上,电机次级是简单的凸极式铁心结结构。在长行程进给中由次级作为定子能大大降低永磁体用量,使电机成本降低,安装维护方便。同时FSPMLM继承了永磁电机功率密度大、效率高、力矩性能好等优点,使其具有优异的发展潜力。为满足高速高效、精密可控的进给驱动要求,需要为FSPMLM构建合适的伺服控制系统。本文在分析FSPMLM结构原理和数学模型的基础上,研究空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)技术及模糊滑模控制策略,并基于TMS320F28335作为主控制芯片,构建伺服系统硬件平台和编程算法,并完成样机实验分析。首先,本文介绍了国内外文献中关于永磁直线电机控制策略和滑模变结构理论的研究概况;分析阐述了FSPMLM的基本结构及其工作原理,并基于同步电机矢量变换原理建立FSPMLM磁链方程、电压方程、电磁推力方程和机械运动方程的数学模型。研究了SVPWM电压波形调制,同时分别对FSPMLM矢量控制系统电流环、速度环和位置环进行了设计,完成了叁闭环PI控制系统的搭建,通过仿真分析验证了上述算法的有效准确性。其次,分别对滑模控制(Sliding Mode Controller,SMC)和模糊滑模控制(Fuzzy Sliding Mode Controller,FSMC)做了详细的理论讨论。基于MATLAB/SIMULINK环境下分别搭建了应用SMC和FSMC算法的FSPMLM控制系统仿真模型。结果表明,FSMC相较SMC、PI控制响应更迅速,跟踪精度更高,并对参数变化和外部扰动保持良好的鲁棒性。最后,在理论研究和系统仿真的基础上,本文给出了基于TMS320F28335微处理器的FSPMLM控制系统硬件平台结构以及软件设计流程。在FSPMLM样机上分别对SVPWM、PI和FSMC控制算法进行实验,验证了本文所提出的伺服控制策略有效可行性,为后续更加深入的研究打下基础。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-06-01）
纪小品[9]（2018）在《开关磁通永磁直线电机进给系统电磁特性优化设计方法的研究》一文中研究指出利用旋转电机和滚珠丝杠实现直线运动的方式,已难以满足高速和高精度的进给系统要求,而直线电机却可以很好地胜任。本文研究的开关磁通永磁直线电机具有功率密度高、次级结构简单和鲁棒性强的优点,可解决传统永磁直线电机在长行程进给系统应用中存在的材料浪费现象。但是开关磁通永磁直线电机边端效应的存在带来了推力波动大的问题。通常削弱边端效应的方法是引入辅助齿,这种方法设计复杂,时间成本高,因此研究一种简单有效的削弱边端效应的方法具有重要意义。并且传统的U型铁心由于多模块和相邻永磁体间存在的强大斥力会带来制造和装配上的困难,所以采用一种新的铁心形状设计也十分有必要。本文首先介绍了国内外文献中关于开关磁通永磁直线电机在结构优化和分析方法上的研究现状;深入研究了一种新的削弱直线电机边端效应的优化方法,该方法仅需优化端部永磁体的宽度;采用了一种有磁桥结构的初级铁心形状设计,可使得初级铁心为一个整体,解决了加工和装配上的困难;引入了磁路互补设计,削弱了叁相绕组反电动势的谐波。其次,对开关磁通永磁直线电机的工作原理和平均推力方程进行了推导,计算得到了初始电机参数;建立了电机的等效磁路模型,并用有限元方法验证了不同气隙长度、不同铁心迭厚等情况下该模型的正确性;建立了电机的有限元模型,通过单参数有限元方法得到了削弱边端效应的最优端部永磁体宽度,通过有限元方法和响应面方法的联合,得到了永磁体宽度、初级齿宽和次级齿宽的最优值,不仅电磁性能达到了设计要求,还大大减少了永磁体的使用量。最后,进行了样机结构设计和加工装配,分别搭建了空载和负载的实验平台;测量了不同运行速度时叁相空载反电动势的波形,以及不同负载情况下电磁推力的波形,并与有限元的仿真结果进行对比,验证了本文对开关磁通永磁直线电机电磁特性优化设计方法研究的正确性。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-05-01）
姜春辉[10]（2018）在《一种混合励磁开关磁通永磁记忆电机结构优化设计》一文中研究指出本文基于传统开关磁通永磁电机的基础,设计了一种混合励磁开关磁通永磁记忆电机。该电机装设有额外的铝镍钴永磁体和调磁线圈,电机运行时通过改变铝镍钴永磁体永磁体的磁化状态,可以轻易实现增磁和去磁,且在该过程中不会产生额外的铜耗。本文首先介绍了混合励磁开关磁通永磁记忆电机的工作原理,通过d-q坐标系下的磁路和电路方程、绕组匝数计算方程、弱磁性能方程、输出功率和转矩方程,建立了电机的基本数学模型,为混合励磁开关磁通永磁记忆电机设计方案的确立提供了理论基础。其次,针对混合励磁开关磁通永磁记忆电机的特殊新型结构,本文介绍关于开关磁通永磁电机的独有的设计特点,确定混合励磁开关磁通永磁记忆电机的初步设计方案。利用Ansys有限元软件建立符合电机指标的6槽5极和12槽10极结构的混合励磁开关磁通永磁记忆电机模型,并进行仿真分析,验证电机的性能达到指标要求。而后,提出叁种新型转子齿结构对6槽5极和12槽10极的混合励磁开关磁通永磁记忆电机进行转子局部结构优化,给出了这叁种转子齿结构的优化过程,并对这叁种转子齿结构对混合励磁开关磁通永磁记忆电机转矩性能的影响进行了对比。最后,以12槽10极混合励磁开关磁通永磁记忆电机为例,引入分层定子结构对电机的定子部分进行优化,分别设计了EPM和IPM两种分层定子混合励磁开关磁通永磁记忆电机,分析比较了两种电机的差别。(本文来源于《上海电机学院》期刊2018-04-06）
磁通开关电机论文开题报告
（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：
本文首先介绍了直线电机的发展历史和研究现状。圆筒直线电机消除了直线电机普遍存在的横向端部效应,且其封闭性圆筒结构使其可以在工作条件恶劣的特殊领域应用。圆筒型开关磁阻直线电机兼具圆筒型直线电机和开关磁阻电机的优点,应用前景十分广阔。本文基于有限元软件FLUX进行叁维有限元分析,对四种结构相似的横向磁通圆筒型开关磁阻直线电机进行结构优化和对比研究,选取其中性能最优的结构,分析其磁场分布和静态电磁特性,为其进行进一步的研究和优化奠定基础。采用传统的单参数灵敏度分析方法,以输出电磁力为目标对电机的结构参数进行了单目标优化。然而传统的单参数灵敏度分析方法解耦了各个设计参数,忽略了它们对电机性能的共同作用,分析流程较为主观。本文进而采用田口算法对电机的结构参数进行了综合灵敏度分析,与传统的单参数灵敏度分析结果进行了对比,证明了基于田口算法的分析方法更加客观和全面。从应用层面考虑,仅考虑输出电磁力会导致优化目标过于单一。根据直线电机系统需求特性和开关磁阻电机的固有特性,将电机输出电磁力、电磁力的平滑系数和电机电磁力密度作为多目标优化的叁个目标,给出了基于田口算法的多目标优化方案。采用层次分析法构建了判断矩阵,进而得到叁个电机设计目标的权重系数,最终构造了多目标优化的评价函数。将多目标优化的过程和基于田口算法的优化过程结合,得到了电机的最优设计方案。最后,对样机进行了实验,测试样机的输出电磁力、电磁力的平滑系数和电机电磁力密度,并与有限元仿真和MATLAB/SIMULINK的仿真结果进行了对比分析,同时将横向磁通与纵向磁通圆筒型开关磁阻直线电机的样机进行了实验对比,通过实验验证了仿真模型设计和分析的准确性,证明了该横向磁通圆筒型开关磁阻直线电机的优越性,进一步证明了所提出的基于田口算法的多目标优化方案的可靠性。
（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。
磁通开关电机论文参考文献
[1].张利敏,李志峰.两种拓扑结构的开关磁通永磁电机设计及其比较[J].陕西理工大学学报(自然科学版).2019
[2].汪海英.圆筒型横向磁通开关磁阻直线电机系统电磁设计与分析[D].中国矿业大学.2019
[3].颜建虎,汪盼,费晨.模块化开关磁阻式横向磁通电机设计与分析[J].中国电机工程学报.2018
[4].马霁旻,王杜,曲荣海,李健,李新华.基于有取向硅钢的轴向磁通开关磁阻电机准叁维解析分析与设计[J].电工技术学报.2018
[5].曹琦,赵晓寒.多齿型定子的开关磁通永磁电机设计与仿真研究[J].黑龙江科学.2018
[6].王璐.定子单向磁通两相开关磁阻电机关键技术的研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[7].张言.开关磁通永磁直线电机直接推力控制策略的研究[D].西安电子科技大学.2018
[8].王文博.开关磁通永磁直线电机进给系统伺服控制策略研究[D].西安电子科技大学.2018
[9].纪小品.开关磁通永磁直线电机进给系统电磁特性优化设计方法的研究[D].西安电子科技大学.2018
[10].姜春辉.一种混合励磁开关磁通永磁记忆电机结构优化设计[D].上海电机学院.2018