单极电动机的电磁分析与试验研究交通运输工程专业论文.docxVIP

研究生优秀毕业论文 西南交通大学 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门 或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇 编本学位论文。 本学位论文属于 1．必威体育官网网址口，在 年解密后适用本授权书； 2．不必威体育官网网址Z使用本授权书。 (请在以上方框内打，，v”) 学位论文作者签名： 臌．f獬 日期：知ff、歹、2五 日期：2DI岁，3-L沙 万方数据 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 1)利用ANSOFT 15．0对多种单极电动机专利结构进行了仿真分析，确定了磁屏蔽结 构的可行性，通过动铁型单极直线电动机的聚磁结构、补偿绕组以及定位力问题的试 验与仿真，认为定子磁极加带铁线圈动子类型单极直线电机不能实现有效运动； 2)通过对长磁极带铁芯动子型单极直流直线电机进行拓扑结构转换得出一种无铁芯 动圈型单极电动机，仿真结果表明其可以产生持续的推力，能实现有效运动，具有进 一步的研究价值； 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。 除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研 究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解 违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。 学位论文作者签名： 日期：力l叉灭砬 万方数据 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第l页 摘 要 单极直线电机是指其电枢部分始终处于单极性磁场中的直线电机。它不需要换向器， 电机中电刷只起到引流作用，没有换向问题，电枢部分不需要进行绝缘处理，发热量也较 小，而且这种电机结构比较简单，又有容易维护和高可靠性等优点，相比传统电机有着更 好的性能，也更具有研究意义。因此，课题选择单极电动机作为主要研究对象，针对其可 动性进行初步研究，并进行了相关的仿真与试验。 首先，本文介绍了单极电机的发展现状，分析了单极电机的结构特点及运转原理，利 用有限元仿真软件ANSOFT 15．0对单极电机模型进行了电磁仿真。对多种单极直线或旋 转电机的方案进行了验证，分析了其电机电磁力产生的机理与磁路结构特点。 其次，对多个单极电动机模型进行仿真，分析了其拓扑结构与电磁场分布特性。研究 了电机结构参数变化对电机性能的影响，着重对单极电机的推力大小、电枢电流大小与电 磁力的关系、聚磁结构与电磁屏蔽结构、磁场激励源不同对电机的影响以及补偿绕组等问 题进行了解析，通过试验与仿真分析了单极直流直线电机的定位力问题，对动铁型与动圈 型单极直流电动机进行了详细研究，认为定子磁极加带铁线圈动子类型单极直线电机不能 实现有效运动。 再次，通过对长磁极带铁芯动子型单极直流直线电机进行拓扑结构转换得出一种无铁 芯动圈型单极电动机，仿真结果表明其可以产生持续的推力，能实现有效运动，具有进一 步的研究价值。 关键词： 单极电机；磁屏蔽；聚磁结构；定位力；优化设计 万方数据 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1 I页 Abstract Unipolar linear motor is a kind of motor which its armature conductive parts always working in a single polarity magnetic field．It is a kind of motor which has low voltage，large current and no commutator．The brush of the motor just leads to introducing current．This motor dosen、t have commutation problems，and the armature is a copper ring without insulation，the calorific value is smaller than the rotary motor,coupled with the motor has simple structure， easy to maintenance and high reliability,which is superior to the performance of traditional m