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基于Halbach阵列旋转电动式磁悬浮装置的研究

基于Halbach永磁体阵列旋转电动式磁悬浮装置是通过初级永磁体与次级导体板之间相对旋转运动,在导体板中感应涡流,涡流与初级磁场相互作用产生悬浮力和转矩,其特点是悬浮力稳定、动态响应快、可靠性高。未来在磁悬浮列车以及平面电机中都具有广阔的运用前景。本文提出一种环式Halbach永磁体阵列旋转电动式磁悬浮装置,通过电磁场解析和有限元仿真分析了静态旋转特性和动态旋转特性,提出了磁悬浮装置的设计方法,根据设计方法制作了磁悬浮装置的样机并对它进行实验研究。首先,根据电磁场方程推导了Halbach永磁体阵列的静态磁场分布表达式,然后推导基于Halbach永磁阵列在导体板中运动的二维直线模型的悬浮力、制动力以及涡流损耗表达式,在这基础上根据三维直线感应电机的修正系数推导了环式Halbach永磁体阵列动态三维表达式。之后分析了磁悬浮装置悬浮力和其他参数之间的关系。之后建立了三维磁悬浮装置的有限元模型,根有限元法研究磁悬浮装置的磁场分布,提出以  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉纺织大学
武汉纺织大学

高速磁悬浮驱动织针多物理场耦合及结构优化

传统针织装备在编织过程中采用机械式选针原理,选针机构与编织机构因机械动作而产生冲击与摩擦,因而在现有机械式选针方式中进一步提高针织圆纬机效率将受到限制。本文提出一种磁悬浮驱动织针原理模式,实现“以电代机”的“零传动”织针模式,从工艺原理上消除了机械结构中的刚性接触、冲击、摩擦等影响。本文研究是在国家自然科学基金项目(51305309)的资助下,基于以磁悬浮式驱动针织原理基础上,针对针织圆纬机关键技术展开研究,其重点研究内容有:分析驱动织针受力模型,建立电磁驱动磁力模型,通过数值计算与实验测量验证了理论推导的有效性;建立线圈结构与磁力耦合关系模型,分析和求解不同驱动结构下磁力分布规律;通过遗传算法,结合蒙特卡罗方法优化驱动尺寸与结构,由数值计算与有限元计算比较验证优化后的驱动结构的合理性;使用高导磁筒壁束缚驱动组件磁场,解决驱动组件间磁场相互耦合问题,通过对磁路分析说明了高导磁筒壁的作用机理,分析了高导磁筒壁对磁力分布的影响,并提...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉纺织大学
武汉纺织大学

高速磁悬浮驱动织针系统的运动稳定性研究及电磁耦合分析

针对传统机械式选针方式的低效率、高冲击和摩擦等问题,本课题组提出以新型磁悬浮驱动织针原理代替传统机械式选针驱动方式,通过“以电代机”,实现织针的磁悬浮直接驱动,从原理上提高针织机械的编织效率和性能指标。根据新型磁悬浮选针原理,本课题组初期尝试采用普通圆柱密绕线圈和永磁体的组合结构,通过两者间磁相互作用来实现选针。但经过前期研究发现,圆柱线圈的磁场由于随织针悬浮位移的增大而大幅衰减,使得织针在悬浮过程中的受力变化较大,不仅无法保证在全部行程范围为织针提供足够的电磁驱动力,也不利于织针的稳定悬浮。为此,本课题组提出了一种大行程、大推力、由双曲线型线圈和永磁体构成的新型磁力驱动结构。在此基础上,本文重点研究了该结构的电磁驱动理论模型,分析了织针悬浮运动过程中纱线张力、磁力及磁耦合等因素对织针运动稳定性的影响,主要研究内容包括:(1)探讨针织提花圆玮机在编织时纱线张力对织针运动时的稳定性影响,建立了纱线张力理论模型,通过理论计算、ANS...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖北工业大学
湖北工业大学

磁悬浮发射系统的悬浮力建模与仿真计算

随着社会经济的迅猛发展,城镇化建设的稳步推进,城市人口高速增长的同时,人们出行量递增和活动范围扩大,对公共交通系统提出了更高要求。磁浮列车作为一种新型的轨道交通工具,以电磁力无接触支撑的方式实现悬浮,以直线电机无接触传动的方式进行牵引,具有安全、快速、环保、噪声低等优点。相对于地铁,磁浮列车低成本、低能耗,性价比高,能很好的满足人们的需求,具有广阔的发展前景。德国TR08高速磁浮列车的技术比较成熟,它采用纯电磁铁实现悬浮和牵引功能,最高时速超过500公里。本课题的磁悬浮发射系统采用TR08的悬浮与牵引架构,发挥其快速、简单的优点,并用电磁永磁混合磁铁替换纯电磁铁,起到节能的效果。针对该架构,本课题对其悬浮力的建模与仿真计算进行研究,为将来的悬浮控制器设计及控制性能分析提供参考。论文针对磁悬浮发射系统,首先介绍电磁永磁混合磁铁及长定子轨道的结构与特点,基于磁路分析的方法,推导出悬浮力的简化计算公式,进而计算起浮、脱离吸死、稳定悬浮...  (本文共50页) 本文目录 | 阅读全文>>

扬州大学
扬州大学

混合式磁悬浮电机结构设计及其径向控制驱动研究

随着当代文明社会的发展,电机早已成了提升生产力,改善人民生活质量的主要生产工具之一。磁悬浮电机的出现很好的解决了在转子旋转过程中出现的轴承磨损而导致轴承寿命降低、以及产生的机械振动和噪声的问题。而混合式磁悬浮电机又以其采用的永磁体转子结构减小了相对于传统磁悬浮电机的空间尺寸,在提高电机的转换效率同时,又降低了功放的损耗。然而在进一步减小磁悬浮电机的电机尺寸,优化结构方面,只能对混合式磁悬浮电机的定子结构入手,这里通过使用单套线圈绕组的方法,既用来驱动转子轴的转动,又用来驱动转子轴的悬浮。具体为采用三套独立分布的绕组,控制转子三个方向的悬浮,同时三套绕组可以共同作用组成一个旋转的磁场驱动电机旋转,这样就可以在定子上进一步减小电机的尺寸。本文对混合式磁悬浮电机进行了结构设计与电机径向控制驱动的研究,对其结构设计参照了传统的电机设计,对混合式磁悬浮电机的径向控制驱动的开发主要从控制驱动电路和软件程序入手。具体工作包括如下几个部分:对混...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

《建材与装饰》2018年26期
建材与装饰

磁悬浮冷水机组的现状调查分析

本文主要介绍了磁悬浮型离心冷水机组的关键技术,并对磁悬浮型离...  (本文共1页) 阅读全文>>