圆筒型直线电机及其在机床上的应用 被引量：7

1

作者 张春良 陈子辰 梅德庆 《机床与液压》 北大核心 2003年第1期29-31,共3页

介绍了圆筒型直线电机的工作原理、结构与特点,讨论了圆筒型直线电机在冲压机、并联机床以及并联机构坐标测 量机等机床上的应用情况与进展。

关键词 圆筒型直线电机 冲压机 并联机床 坐标测量机

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双向交链横向磁通圆筒型直线永磁同步电机的基础研究 被引量：9

2

作者 寇宝泉 杨国龙 +1 位作者 李鹏 张赫 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第36期61-67,13,共7页

提出双向交链横向磁通圆筒型直线永磁同步电机的方案,克服了传统横向磁通永磁电机初级空间利用率不高的缺陷。初级铁心单元加工方便,能够充分利用次级永磁体,提高电机的空载感应电动势。介绍电机的结构并阐述其工作原理,利用磁路法建立... 提出双向交链横向磁通圆筒型直线永磁同步电机的方案,克服了传统横向磁通永磁电机初级空间利用率不高的缺陷。初级铁心单元加工方便,能够充分利用次级永磁体,提高电机的空载感应电动势。介绍电机的结构并阐述其工作原理,利用磁路法建立了电机的三维等效磁网络模型,获得了空载主磁通和空载反电动势表达式,推导出了电机的推力表达式,通过三维有限元方法计算了电机磁场,研制了一台实验样机,进行了空载感应电动势和静态推力的测试实验。理论分析与实验结果基本吻合,验证了理论分析的有效性。 展开更多

关键词 横向磁通 圆筒型直线电机 双向交链 推力密度

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双向交链横向磁通圆筒型直线永磁同步电机的设计与分析 被引量：2

3

作者 寇宝泉 杨国龙 +1 位作者 李鹏 张赫 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期14-21,共8页

横向磁通永磁电机的电负荷和磁负荷在结构上互相解耦,具有设计灵活、转矩密度高等特点,适合应用于低速大转矩领域。本文提出了一种双向交链横向磁通圆筒型直线永磁同步电机的方案,它能够充分利用次级永磁体,比传统横向磁通永磁电机具有... 横向磁通永磁电机的电负荷和磁负荷在结构上互相解耦,具有设计灵活、转矩密度高等特点,适合应用于低速大转矩领域。本文提出了一种双向交链横向磁通圆筒型直线永磁同步电机的方案,它能够充分利用次级永磁体,比传统横向磁通永磁电机具有更高的初级空间利用率。文章介绍了该种电机的结构和原理,并从基本电磁关系出发,通过建立BCTF-TLPMSM的3D有限元分析模型,总结出了一套系统可行的设计方法。研制了一台实验样机,并进行了空载感应电动势和静态推力的测试实验,通过对比实验和仿真结果,验证了理论分析的有效性和电机设计的合理性。 展开更多

关键词 横向磁通 圆筒型直线电机 双向交链 优化设计

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绕组周向分布圆筒型初级永磁直线电机结构及静态特性分析 被引量：7

4

作者 董顶峰 黄文新 +3 位作者 卜飞飞 王齐 姜文 林晓刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第21期6181-6189,共9页

提出一种绕组周向分布圆筒型初级永磁直线电机(tubular primary permanent magnet linear machine,TPPMLM)。与传统圆筒型初级永磁直线电机相比,该电机采用集中式绕组,每相绕组周向分布,初级铁心齿部及轭部由矽钢片一次叠压而成,初级制... 提出一种绕组周向分布圆筒型初级永磁直线电机(tubular primary permanent magnet linear machine,TPPMLM)。与传统圆筒型初级永磁直线电机相比,该电机采用集中式绕组,每相绕组周向分布,初级铁心齿部及轭部由矽钢片一次叠压而成,初级制造工艺简单。同时,永磁体位于初级,次级仅由导磁铁心组成,可降低长距离驱动系统成本。该文阐述该电机的结构特点,给出工作原理,并分别利用磁路法及等效二维有限元法建立单元电机等效磁路模型及仿真模型,对静态特性分析,包括磁场、反电动势、定位力及电磁推力等。三维有限元模型及样机实验结果分别验证等效二维有限元模型的有效性及拓扑结构设计方法的正确性,同时,反电动势测试结果表明该拓扑不存在纵向端部效应导致的各相反电动势不对称问题。 展开更多

关键词 初级永磁直线电机 圆筒型直线电机 绕组周向分布 磁路法 等效二维有限元法

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圆筒型直线感应电机的遗传优化设计 被引量：3

5

作者 康燕琴 上官璇峰 肖家乐 《机电工程》 CAS 2008年第8期72-75,共4页

为了更好地将遗传算法应用于圆筒型直线感应电机的优化设计中,分析了遗传算法的优点和局限性,针对其优化设计电机效果不显著的缺点,提出了将遗传算法与有限元法相结合来提高电机性能的方法。首先设计了4种初级槽形不同的电机,用有限元... 为了更好地将遗传算法应用于圆筒型直线感应电机的优化设计中,分析了遗传算法的优点和局限性,针对其优化设计电机效果不显著的缺点,提出了将遗传算法与有限元法相结合来提高电机性能的方法。首先设计了4种初级槽形不同的电机,用有限元法对其进行了瞬态磁场分析,得出了电机在不同槽形下所产生的电磁推力。将产生电磁推力最大的槽形代替原电机槽形,用遗传算法对变换槽形后的圆筒型直线感应电机进行整体优化设计。结果表明:电机的各项性能有所提高,该优化设计方法效果比较理想。 展开更多

关键词 圆筒型直线感应电机 有限元法 遗传算法 槽形优化

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考虑级间耦合高速多级圆筒型直线感应电机性能

6

作者 关晓存 雷彬 +1 位作者 李治源 赵然 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期55-61,共7页

基于高速多级圆筒型直线感应电机特殊的结构,利用电磁场理论,推导了考虑级间耦合的数学模型,并利用该模型分析了考虑级间耦合和不考虑级间耦合情况下,各级定子绕组电流、动子加速力和速度、电机能效率之间的区别。对比结果表明,级间耦... 基于高速多级圆筒型直线感应电机特殊的结构,利用电磁场理论,推导了考虑级间耦合的数学模型,并利用该模型分析了考虑级间耦合和不考虑级间耦合情况下,各级定子绕组电流、动子加速力和速度、电机能效率之间的区别。对比结果表明,级间耦合效应有利于电机的运行性能。最后,对这两种情况下样机实验,测得各级中动子的速度,并与仿真结果对比,两者吻合较好。 展开更多

关键词 高速多级圆筒型直线感应电机 级间耦合 能效率 动态仿真

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高速多级圆筒型直线感应电机基础理论研究

7

作者 关晓存 雷彬 +1 位作者 李治源 赵然 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期21-27,共7页

针对目前直线感应电机推力小,速度低的问题,提出一种高速多级圆筒型直线感应电机,其具有动子质量轻,推力大,加工难度小等优点,特别适于高速发射领域。基于电磁场理论,推导考虑级间耦合的直线感应电机数学模型,用该模型分析电机的动态性... 针对目前直线感应电机推力小,速度低的问题,提出一种高速多级圆筒型直线感应电机,其具有动子质量轻,推力大,加工难度小等优点,特别适于高速发射领域。基于电磁场理论,推导考虑级间耦合的直线感应电机数学模型,用该模型分析电机的动态性能,得到了定子电流、动子速度和加速度等参数变化规律,并进行样机实验,其仿真结果与测量结果进行对比,二者吻合较好。从而为该类电机工程化具体实现提供理论基础。 展开更多

关键词 高速多级圆筒型直线感应电机 电磁场 级间耦合 能效率 动态仿真 控制策略

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圆筒型反向式横向磁通直线电机定位力补偿二阶自抗扰控制器位置控制 被引量：9

8

作者 董顶峰 黄文新 +2 位作者 卜飞飞 黄维康 姜文 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期2365-2373,共9页

为减小定位力、摩擦力及负载等扰动对圆筒型反向式横向磁通直线电机(TRTFLM)位置控制性能的影响,提出一种定位力补偿二阶自抗扰控制器(ADRC)。首先,给出该电机的基本结构与运行原理,并对其定位力产生机理、数学模型及谐波分量进行分析;... 为减小定位力、摩擦力及负载等扰动对圆筒型反向式横向磁通直线电机(TRTFLM)位置控制性能的影响,提出一种定位力补偿二阶自抗扰控制器(ADRC)。首先,给出该电机的基本结构与运行原理,并对其定位力产生机理、数学模型及谐波分量进行分析;其次,基于该电机的数学模型,将位置环与速度环进行并联设计,构建位置环二阶ADRC,提高了TRTFLM位置控制的抗扰性能及跟踪性能;在此基础上,将定位力模型嵌入至扩张状态观测器(ESO)中,实现对二阶ADRC的优化,进一步提高了位置控制跟踪性能;最后,实验表明该控制方案的可行性和有效性。 展开更多

关键词 圆筒型反向式横向磁通直线电机 定位力 自抗扰控制 位置控制

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断路器操动机构用圆筒型直线感应电动机控制系统研究 被引量：19

9

作者 刘爱民 林莘 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第27期112-118,共7页

针对40.5kV真空断路器分合闸运动特性对操动机构的要求,设计了一种新型的电机操动机构,即直线感应电动机(cylinder linear induction motor,C-LIM)机构。断路器在分、合闸过程中对操动机构的动作和时间特性有较高要求,对断路器C-LIM机... 针对40.5kV真空断路器分合闸运动特性对操动机构的要求,设计了一种新型的电机操动机构,即直线感应电动机(cylinder linear induction motor,C-LIM)机构。断路器在分、合闸过程中对操动机构的动作和时间特性有较高要求,对断路器C-LIM机构运动特性及动力特性进行了分析,并规划分、合闸运动时的理想速度曲线。针对C-LIM特有的边缘效应,在考虑动态纵向边缘效应的基础上建立了矢量控制数学模型。对C-LIM驱动断路器触头运动控制系统进行仿真及样机的实验验证。结果表明,该直线电机直接驱动断路器的操动轴、驱动器动态性能好,振动较小,满足断路器分合闸运动特性要求,为断路器智能控制奠定了基础。 展开更多

关键词 圆筒型直线感应电机 真空断路器 操动机构 矢量控制系统

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基于多目标粒子群算法的直线感应电机机构优化设计 被引量：6

10

作者 刘爱民 张红奎 +1 位作者 张小玲 杨光 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2010年第9期15-19,共5页

为了得到更大起动推力,满足高压断路器开断性能和机械性能要求,论文对操动机构用圆筒型直线感应电机(C-LIM)进行优化设计,把粒子群优化算法(PSO)引进到C-LIM的优化设计之中。并针对电机优化问题的具体特点,提出多目标粒子群算法(MOP)用... 为了得到更大起动推力,满足高压断路器开断性能和机械性能要求,论文对操动机构用圆筒型直线感应电机(C-LIM)进行优化设计,把粒子群优化算法(PSO)引进到C-LIM的优化设计之中。并针对电机优化问题的具体特点,提出多目标粒子群算法(MOP)用于C-LIM的全局优化。根据C-LIM应用于高压断路器操动机构的结构和性能要求,建立了多目标优化设计数学模型;并采用Matlab工程计算工具,编写了C-LIM的MOP设计程序,同时还制作了可视化界面(GUI)。对优化结果分析,表明MOP设计要好于单目标优化设计。优化的C-LIM,在推力增加的同时使电机结构尺寸整体缩小、重量减轻,提高了C-LIM操动机构的实用性。 展开更多

关键词 圆筒型直线感应电机 粒子群优化算法 多目标优化

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断路器操动机构用直线感应电机的优化设计 被引量：10

11

作者 刘爱民 林莘 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期528-532,540,共6页

为了得到更大的起动推力,满足高压断路器开断性能和机械性能的要求,对操动机构用圆筒型直线感应电机进行优化设计,将粒子群优化算法引进到圆筒型直线感应电机的优化设计之中。并针对此电机优化的具体特点,提出将邻域拓扑粒子群优化算法... 为了得到更大的起动推力,满足高压断路器开断性能和机械性能的要求,对操动机构用圆筒型直线感应电机进行优化设计,将粒子群优化算法引进到圆筒型直线感应电机的优化设计之中。并针对此电机优化的具体特点,提出将邻域拓扑粒子群优化算法用于圆筒型直线感应电机的全局优化,解决了粒子群优化算法中含有局部最优解的复杂优化问题,增强了粒子的寻优能力。两种算法的研究结果表明,与原始方案相比起动推力提高,起动电流大幅度降低,领域拓扑粒子群优化算法优化效果显著。电机的结构尺寸整体缩小,降低了电机的质量,节约了材料,证明了领域拓扑粒子群优化算法的优越性,提高和完善了圆筒型直线感应电机操动机构的实用性。 展开更多

关键词 圆筒型直线感应电机 断路器操动机构 优化设计 邻域拓扑粒子群优化算法

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断路器操动机构用直线感应电机的设计与研究 被引量：1

12

作者 刘爱民 林莘 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2009年第6期5-8,共4页

针对40.5kV真空断路器分合闸运动特性对操动机构的要求,结合圆筒型直线感应电机(C-LIM)的性能优点,文章提出了应用于高压断路器的C-LIM操动机构。对断路器操动机构实现了整体结构简单化设计。结构具有无需传统操动机构依靠机械传动的连... 针对40.5kV真空断路器分合闸运动特性对操动机构的要求,结合圆筒型直线感应电机(C-LIM)的性能优点,文章提出了应用于高压断路器的C-LIM操动机构。对断路器操动机构实现了整体结构简单化设计。结构具有无需传统操动机构依靠机械传动的连杆和锁扣等复杂零部件、操作噪声低、响应快速、能优化预定行程曲线、可控性高、易于与综合自动化监视系统的连接和提高状态监测范围等优点,适用于中高压断路器的操动机构。文章亦对C-LIM磁路分布及各种特性进行了有限元分析,验证了C-LIM设计的有效性,并完成了满足40.5kV真空断路器工作要求的国内首台C-LIM样机制作。 展开更多

关键词 圆筒型直线感应电机(C-LIM) 真空断路器 有限元分析 样机制作

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热声直线电机起动及发电控制策略的研究

13

作者 高晓曦 关新 +2 位作者 胥德龙 喻宏伟 阮鹏 《电气工程学报》 2018年第9期14-19,共6页

本文针对热声发动机起振温度高、谐振管耗散的声功大和系统体积庞大等问题，提出了一种基于起动及发电运行的控制方法。通过对热声发电系统（TAEGS）基础知识的了解，并对热声发动机起振机理的分析，建立了热声发电系统的数学模型，研... 本文针对热声发动机起振温度高、谐振管耗散的声功大和系统体积庞大等问题，提出了一种基于起动及发电运行的控制方法。通过对热声发电系统（TAEGS）基础知识的了解，并对热声发动机起振机理的分析，建立了热声发电系统的数学模型，研究了起动控制和发电控制的不同控制策略。在Matlab／Simulink环境下进行仿真，结果表明，基于起动及发电控制的热声发电系统起振时间短，热声电转换效率有所提高，为热声技术投入到生产实践中利用低品质热源提供了可行性保证。 展开更多

关键词 热声发电系统 圆筒型直线电机 热声电转换效率

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双层气隙永磁直线发电机的温度场和推力波动分析

14

作者 郭亮 郑俊娜 《电气工程学报》 2016年第3期21-27,共7页

双层气隙圆筒型永磁直线发电机采用双层定子结构,与传统单层结构相比,结构更加紧凑,具有更高的功率密度和空间利用率。但同时双定子结构导致其推力波动较大,内层结构的散热受限导致其内部温升过高。对此本文基于电磁温度场耦合的有限元... 双层气隙圆筒型永磁直线发电机采用双层定子结构,与传统单层结构相比,结构更加紧凑,具有更高的功率密度和空间利用率。但同时双定子结构导致其推力波动较大,内层结构的散热受限导致其内部温升过高。对此本文基于电磁温度场耦合的有限元分析方法,对内层结构和内外层电流配置比例进行了改进,并在此基础上,针对该电机的双定子结构,提出了移相式定子铁心长度改变法和内外结构错位法优化电机的推力波动。研究结果表明,新的优化结构在保持发电机功率密度的基础上,有效降低了电机的温升和推力波动。 展开更多

关键词 双层气隙圆筒型直线发电机 电磁温度耦合场 推力波动

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网孔矩阵法计算直线感应发射器的电感 被引量：3

15

作者 杨宝峰 李耀华 严陆光 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2775-2779,共5页

电感计算是预测、分析线圈型电磁发射器动态特性的基础。为此,介绍了网孔矩阵法计算线圈电感的基本步骤和方程式,以一台三相直线感应发射器为例,给出了初级电感、次级电感数组,绘制了初级与次级间的互感及互感梯度随空间位置变化的曲线... 电感计算是预测、分析线圈型电磁发射器动态特性的基础。为此,介绍了网孔矩阵法计算线圈电感的基本步骤和方程式,以一台三相直线感应发射器为例,给出了初级电感、次级电感数组,绘制了初级与次级间的互感及互感梯度随空间位置变化的曲线,对电感计算值与实验测量值进行了对比。结果表明,两者相对误差很小,网孔矩阵法完全可以满足工程计算需要,它是分析线圈型电磁发射器的有效手段,由它计算得到的互感及互感梯度空间曲线的描绘有利于深刻理解直线感应发射器的工作机理。 展开更多

关键词 直线感应发射器 电感计算 网孔矩阵法 线圈炮 电磁发射 圆筒型直线电机

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多级电磁感应线圈炮级间电磁力耦合分析 被引量：1

16

作者 贾强 关晓存 +1 位作者 龚想平 张新建 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2023年第1期88-93,共6页

基于多级电磁感应线圈炮在消防领域发射灭火弹的工程应用,提取多级电磁感应线圈炮具有代表性的首端-中部-尾部驱动线圈搭建电磁-结构耦合分析模型,由麦克斯韦方程组得到了电涡流场的控制方程,分析了驱动线圈反作用方程及反作用力,通过运... 基于多级电磁感应线圈炮在消防领域发射灭火弹的工程应用,提取多级电磁感应线圈炮具有代表性的首端-中部-尾部驱动线圈搭建电磁-结构耦合分析模型,由麦克斯韦方程组得到了电涡流场的控制方程,分析了驱动线圈反作用方程及反作用力,通过运用ANSYS电磁-结构分析工具,结合工程实际,对多级电磁感应线圈炮驱动线圈的电磁-结构耦合进行仿真分析,分析了多级电磁感应线圈炮级间电磁力耦合特性。表明多级电磁感应线圈炮位于不同部位的驱动线圈触发后运行的动态特性有所不同,驱动线圈级联运行存在电磁耦合现象,在相同电枢、相同脉冲电源触发供电运行时,该耦合力幅值受到驱动线圈级间距影响。 展开更多

关键词 圆筒型直线电机 电磁线圈发射 多级电磁感应线圈炮 电磁-结构耦合

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行波磁场对电磁发射装置性能影响的实验研究

17

作者 张云生 陈晓宁 赵金龙 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1196-1199,共4页

电磁发射装置中的行波磁场是推动射弹最重要的因素.为研究行波磁场对铝质射弹的作用规律,基于圆筒型直线感应电机的相关理论,研制了电磁发射装置样机.通过实验,系统地研究了行波磁场对电磁发射装置推进性能的影响.实验结果表明:随着外... 电磁发射装置中的行波磁场是推动射弹最重要的因素.为研究行波磁场对铝质射弹的作用规律,基于圆筒型直线感应电机的相关理论,研制了电磁发射装置样机.通过实验,系统地研究了行波磁场对电磁发射装置推进性能的影响.实验结果表明:随着外加三相电源频率或电压的升高,电磁推力增大、射弹的运动速度提高,与理论分析结果一致. 展开更多

关键词 电源电压 频率 圆筒型直线感应电机 实验研究

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