無繩電梯用磁通切換永磁直線電機及控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著電力電子技術的發(fā)展，人們對現有的自動控制系統(tǒng)提出了更高的要求，顯然，旋轉電機組成的傳統(tǒng)驅動系統(tǒng)已經不能滿足現代自動控制系統(tǒng)的要求，因此更具優(yōu)勢的直線電機構成的驅動系統(tǒng)受到了人們廣泛關注。直線電機可以直接產生直線推力，不需要外加轉換環(huán)節(jié)。因此，相對于傳統(tǒng)驅動系統(tǒng)，直線電機驅動系統(tǒng)有更高的定位精度和響應速度。最近幾年，隨著無繩電梯技術的迅猛發(fā)展，人們對直線電機電梯系統(tǒng)的研究也不斷增加。本文主要研究了一種新型的磁通切換型永磁直線電機，其初

2、級由C型鐵心、永磁體和電樞繞組組成，且次級僅由簡單的鐵心組成。因此，該電機兼具直線感應電機次級結構簡單和永磁同步直線電機功率密度高的優(yōu)勢，特別適合應用在長行程領域，可大幅度縮減原始成本。
　　本文主要分為以下五個部分進行：
　　第一，分析了本文電機的結構特點和運行原理，推導了電機的數學模型，根據電機的磁場分析、定位力、繞組電感和靜態(tài)推力等基本特性詳細分析了其電磁特性。
　　第二，根據傳統(tǒng)永磁電機的設計方法，提出一套完整

3、的設計該電機的方法，分別對動子尺寸、永磁體尺寸和繞組等幾個方面進行詳細分析。
　　第三，基于電磁場和有限元理論，利用JM AG軟件對電機的極對數配比、永磁體寬度、動子和定子的尺寸進行了優(yōu)化設計，得到了性能最佳的電機結構。
　　第四，基于該電機的數學模型，在MATLAB/Simulink中建立了相應的仿真模型，并對原理驗證，靜態(tài)特性和矢量控制進行了驗證和仿真研究。
　　最后，基于DSP芯片，搭建了該電機的系統(tǒng)平臺，對整個