面向電磁彈射器的無鐵心永磁直線電機及其控制方法研究.pdf

1、電磁彈射器是隨著現(xiàn)代海洋軍事的發(fā)展而出現(xiàn)的一種應用于航母艦載機彈射起飛的裝備，它的主體是一臺大功率直線電機。隨著永磁直線同步電機的快速發(fā)展，其在電磁彈射器上得到了越來越廣泛的應用。而我國對電磁彈射器相關技術(shù)的研究才剛剛起步，本文針對電磁彈射器的直線電機及控制方法展開理論研究，這對未來電磁彈射器驅(qū)動系統(tǒng)的開發(fā)具有重要意義。
　　電磁彈射器的發(fā)展現(xiàn)狀表明，目前對電磁彈射器的直線電機研究主要是圍繞有鐵心永磁直線同步電機展開的。這種結(jié)構(gòu)的

2、不足主要體現(xiàn)在高速作業(yè)階段直線電機的運行效率低。針對此問題，本文構(gòu)建了一種在低速段和高速段分別采用有鐵心和無鐵心永磁直線同步電機組合的電磁彈射器直線電機總體結(jié)構(gòu)。
　　為降低電機設計制造難度，基于模塊化思想提出對小功率單元無鐵心永磁直線同步電機進行研究。首先，選擇了適合于模塊化設計的繞組方案。利用解析法對電機的氣隙磁場進行分析，并推導了其在矢量控制下的推力模型。然后，分析電機動子極距對電磁推力的影響規(guī)律，確定了電機的動子極距方案。

3、
　　基于有限元法，利用仿真軟件對無鐵心永磁直線同步電機的電磁場進行分析，研究了不同電磁結(jié)構(gòu)參數(shù)對電機電磁推力特性的影響規(guī)律。同時，還以推力大、波動小為優(yōu)化目標對電機的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了選擇。并在此基礎上，對直線電機的氣隙磁場進行動態(tài)仿真分析，研究了無鐵心永磁直線同步電機氣隙磁場的分布特點。
　　針對電磁彈射器的特殊應用場合，本文還對直線電機的自律分散控制方法進行了研究。建立了這種控制方式下的電機數(shù)學模型。在此基礎上，建立了直線