Линейные синхронные двигатели с редкоземельными постоянными магнитами

• Автор: Журавлев, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 231 с. : ил.

Глава 1. Анализ конструктивных схем и особенностей ЛСД с РЗМ

1Л. Области применения и основные конструктивные схемы ЛСД с РЗМ

1.2. Особенности ЛСД с РЗМ и расчетное проектирование этих двигателей

1.3. Система расчетных коэффициентов, главное индуктивное сопротивление якоря и силы электромагнитного взаимодействия ЛСД с РЗМ
1.4. ЛСД с радиальными РЗМ для системы ВСНТ при частичной компенсации силы тяжести экипажа за счет силы магнитного притяжения

Выводы к первой главе

Глава 2. Исследование и расчет магнитного поля в периодической активной зоне ЛСД с радиальными РЗМ методом гармонического анализа

2.1. Магнитное поле в активной зоне ЛСД с РЗМ при зубчатой конструкции якоря

2.2. Магнитное поле в активной зоне ЛСД с РЗМ при беспазовой конструкции якоря

2.3. Расчет индуктивных параметров и сил электромагнитного взаимодействия между якорем и индуктором ЛСД с РЗМ

Выводы ко второй главе

Глава 3. Исследование и расчет магнитного поля в активной зоне ЛСД с радиальными РЗМ методом гармонического анализа с учетом краевых эффектов
3.1. Магнитное поле возбуждения ЛСД с радиальными РЗМ с уче-

том конечной поперечной длины двигателя
3.2. Магнитное поле в зоне крайних полюсов (продольный краевой
эффект) при беспазовой конструкции якоря
Выводы к третьей главе
Глава 4. Информационные компьютерные технологии проектирования
ЛСДсРЗМ
4.1. Конечно-элементный анализ магнитных систем ЛСД с РЗМ
4.2. Имитационное моделирование динамических режимов работы ЛСД с РЗМ
Выводы к четвертой главе
Глава 5. Экспериментальные исследования макетного образца ЛСД с

5.1. Описание макетного образца ЛСД с РЗМ
5.2. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных при исследовании макетного образца ЛСД с РЗМ
Выводы к пятой главе
Заключение
Список литературы
Приложения
Актуальность работы. Линейные синхронные двигатели (ЛСД) с возбуждением от редкоземельных постоянных магнитов (РЗМ) работают в системе с электронным преобразователем и перспективны для использования в станковом оборудовании, в электромагнитных разгонных системах (ЭМРС) и высокоскоростном наземном транспорте (ВСНТ), а также в других системах регулируемых линейных приводов. В области станкового оборудования доля приводов на базе ЛСД с РЗМ постоянно увеличивается, что обусловлено достижениями в области создания высокоэнергетических постоянных магнитов, развитием силовой электроники и микропроцессорных систем управления, а также основными преимуществами электромеханических преобразователей (ЭМП) с РЗМ, такими как простота конструкции, надежность и высокие энергетические показатели.
Перспективным направлением является использование ЛСД с РЗМ для реализации движения в системах ВСНТ на магнитном подвесе. При этом сила магнитного притяжения РЗМ к ферромагнитным элементам якоря (ярму и зубцам) может быть эффективно использована для частичной компенсации силы тяжести движущегося экипажа.
Разработке теории и методов проектирования линейных двигателей посвящено большое количество работ, как в нашей стране, так и за рубежом. В этих работах основное внимание уделено линейным асинхронным двигателям (ЛАД) и ЛСД с электромагнитным возбуждением. ЛСД с РЗМ оказались наименее исследованными. Недостаточно рассмотрены рабочие процессы ЛСД с РЗМ и вопросы расчетного проектирования, обусловленные особенностями магнитных систем этих двигателей.
Расчетное проектирование ЛСД с РЗМ включает в себя анализ электромагнитных, тепловых и механических, в том числе прочностных, процессов и явлений. Основные особенности ЛСД с РЗМ, отличающие их от синхронных машин с электромагнитным возбуждением и обусловленные наличием постоЬм+5+Ьус+Ьп
|ім^(5^Ьус
Им+б

1 - ярмо якоря; 2 - зубцовая зона якоря; 3 - РЗМ индуктора; 4 - ярмо индуктора.
Рис.2.1. Расчетная модель для определения магнитного поля в активной зоне ЛСД с радиальными РЗМ при зубчатой с прямоугольными полузакрытыми пазами конструкции якоря.