一、新型圆筒式直线感应电动机用变频电源的机理（论文文献综述）
施振川[1]（2018）在《圆筒型直线振荡电机关键问题研究》文中研究表明TLOM（圆筒型直线振荡电机）具有独特的圆周对称结构,轴承强度和精度要求都比平板电机低,绕组利用率更高,电磁泄漏较小。采用TLOM电机的VEC（振动与电能转换器）可以同时实现EMS（电磁悬挂电机）功能,使VEC实现结构更紧凑,机构磨损更低,参数调整更灵活,系统效率更高,是高效VEC系统的核心部件。TLOM-VEC电机性能受到EST（涡流抑制）问题的限制,EST已成TLOM-VEC的关键问题。建立直线振荡电机基于非周期电感的电感电路模型,推导电压、推力、功率表达式。结果证明线性磁路下表贴式永磁单相电机的运动速度感应电压功率和电流推力功率完全相等,是电机的机电交换功率。电感电压功率是只在电路中振荡,没有传递到动子上;磁阻定位力功率也只在动子方程中振荡,没有传递到绕组上。推导VEC单频振荡系统和双频振荡系统运动方程和等效电路,根据VEC-WEC模型数据计算分析,得双振荡系统最大转换功率为单振荡系统的1.5倍,响应周期带宽为1.9倍,证明双振荡系统有更宽的响应周期带宽。进行TLOM电机选型分析,比较多相电机和单相电机在直线振荡应用中磁场、感应电动势、行程的特点;指出次级部件的永磁极数配置误区并给出替代建议;指出圆筒型直线电机可用奇数槽的特点;归纳比较TLOM电机三种轴承结构,分析不同轴承结构的体积占用情况,提出内嵌多层聚磁通的次级结构,以提高长行程电机的结构强度,减少电机体积。提出3L-HL（三层混合叠片方案）,推导其叠片参数,重点推导B-CL和D-CL的叠片有效度、内径间隙、绕组包覆系数、边端系数、叠片体积系数等表达式。案例分析表明3L-HL相比普通单层CL外圈包覆系数增加65%,体积系数增加35%,证明3L-HL有效减小边端,提高体积利用率,另外相比B-CL还有极小的径向间隙和极高的叠片有效度。基于理论与电磁场有限元仿真,比较分析3L-HL与NL、CL等铁心的磁通密度,表明3L-HL磁通密度分布最接近NL分布,最能发挥TLOM电机优点。计算50 Hz时3L-HL样品铁心涡流损耗只有NL的0.5%,3L-HL铁心损耗不足NL的21.3%,涡流抑制效果明显。由损耗分离模型推导等效阻值分离模型。设计制造一台单相永磁TLOM研究样机,电阻0.92Ω,电感3.5 mH,感应电压系数9.8 Vs/m,推力系数9.7 N/A,最大定位力10.9 N,摩擦力5.4 N,发电机与电动机的空载、负载测试数据证明了设计分析的有效性。参数分析表明涡流效应下运行电感和定位力同时受到位置和速度大小方向影响,空载感应电压最大值位置则受到磁滞效应影响。特性分析表明直线振荡发电机自然外特性在低频率、大行程运行时表现好;补偿外特性在频率增大时效果好。电动机则在较大行程时获得较高效率,而仅在特定频率获得最高效率;补偿机械特性能够扩大电动机高效率运行区间,但不能提高最高效率。铁心测试结果表明50 Hz时3L-HL铁心损耗仅为NL的16.4%,且涡流分量极小,与计算分析一致。随着频率提高,涡流抑制效果更明显,但同时需要注意工艺制作,提高散热设计。
师丹丹[2]（2018）在《永磁直线同步电机的励磁拓扑优化研究》文中研究说明与普通发电机相比,双边圆筒型永磁直线同步发电机（DSTLG）具有较高的功率密度,更高的空间利用率,更适合于直接驱动波能量转换系统。然而,双侧开槽结构引起更大的推力波动和更差的输出功率,限制了其定位精度、速度平稳性,加快了磨损。传统通过改变极弧系数推力波动削弱方法会降低永磁材料利用率,而磁极偏移式推力波动削弱方法会引起相间不平衡削弱了永磁电机的工程应用优势。为了克服这些问题,本文提出了一种新的混合非均匀分段永磁阵列,将其应用在DSTLG中。分析和优化结果证实,该永磁整列在有效降低推力波动的同时,提高了永磁材料利用率,提高了永磁体的抗去磁性。其中主要内容如下:1、构建非均匀励磁拓扑结构;采用傅里叶级数法对采用非均匀分布永磁拓扑的DSTLG气隙磁场密度进行参数化解析建模并建立电磁力、感应电动势、效率等数学模型。2、建立变参数非线性轴对称有限元模型;利用有限元结果对解析计算的气隙磁密、感应电动势、推力及波动计算结果进行验证。3、提出两步式永磁拓扑优化方法,首先基于解析模型,利用正交实验优化方法,对五段式永磁拓扑尺寸进行初步对比式优化,缩小拓扑尺寸变化范围;继而利用有限元分析结果重点分析推力波动的参数变化,确定拓扑结构。4、提出新型混合励磁永磁体拓扑结构,利用Ansys Workbench和Maxwell耦合仿真,建立温度、电磁多场耦合模型;分析电机在运行时,电机电磁、温度场变化,验证永磁体不可逆去磁特性。本文利用正交优化设计方法,缩小取值变量范围,用有限元方法解得推力波动参数变化,实验证明当电流密度J为3 A/mm2时,第二次优化时波动相比第一次降低。本文将所提出的新型混合非均匀分段永磁阵列应用在DSTLG中,改进了端部设计工艺复杂以及不可逆去磁的问题,降低了材料成本。
郭宇耀[3]（2016）在《点燃式FPLG电气系统建模及系统控制方法研究》文中指出自由活塞直线发电系统是自由活塞发动机和直线电机组合形成的一种新型动力装置,直线电机的动子和发动机的连杆刚性连接,两侧发动机交替点火推动动子往复运动,电机侧输出电能。该新型系统具有结构简单、摩擦损耗小、能量转换效率高、功率密度高、多燃料适应性等潜在优势,近些年受到国内外许多研究机构的广泛关注。本文对点燃式自由活塞直线发电系统电气子系统建模及控制方法进行研究,主要包含了电气子系统建模、试验系统设计和模型验证、参数化影响分析、及控制策略研究。具体研究内容和主要结论如下:（1）分析直线电机的工作原理,建立其电气和动力学数学模型,采取直线电机和旋转电机等效的思路,建立基于SimPowerSystems的电机外接三相电阻负载形式的仿真模型。设计展开相关样机试验,对比仿真结果,分析了自由活塞系统的性能特点,验证了仿真模型的正确性。（2）设计了自由活塞直线发电系统的实现方案,规划了系统不同的运行工况,总结相应工况下的运行特点及控制要求。基于设计方案,对电气子模块展开进一步的建模和控制策略设计。首先研究了电机理论的坐标变换、矢量控制、SVPWM调制等内容,设计了对应的电动模式矢量控制策略,即位移环-速度环-电流环三环控制方法,仿真分析了系统电动模式下系统的运行性能。继而研究了整流控制原理,在基于电压矢量定位的两相坐标系下,建立了整流控制的控制方程,并搭建了对应的电压环-电流环控制策略仿真模型,并仿真分析了该策略下系统稳定运行时的性能特点。（3）详细探讨了自由活塞直线发电系统的建模仿真、模块匹配设计、结构参数和运行参数逻辑关系。通过仿真分析,指出本文样机结构参数匹配存在的问题,并基于样机的基本参数,研究了电机电感和磁链,负载形式及负载大小,发动机动子质量、漏气状态、动子行程,发动机点火时刻等对系统运行性能和效率的影响规律。（4）总结了现有的控制策略和系统控制对象的响应特点,将系统控制分为长时间尺度的匹配控制和短时间尺度的稳定控制。设计了不同程度的控制方案,比如:只控制发动机参数的稳定运行方案;电机控制作为主导发动机点火控制辅助的控制方案;动子运动轨迹优化和电机发电特性优化的控制方案。通过分析燃烧放热量变化时,系统三相电阻负载模型的算例,揭示了系统对放热量变化灵敏度高的特点,验证了系统控制的必要。就功率恒定控制策略展开仿真研究,揭示了能量回流导致前者能够持续运行的机理,能量回流与此同时引起了该策略压缩冲程速度变动、缸压不稳定的现象,对此提出了改善策略。利用正弦位移指令验证了轨迹跟踪控制策略的可行性,分析了该策略运动特性、动力特性变动小的特点;由于正弦曲线不符合系统自发运动的曲线,所以电能流动方向变化次数多,可以修正三相电阻负载下的轨迹作为指令轨迹。而且,优化运动轨迹有望进一步提高系统运行效率,但是增加了系统匹配设计的难度。（5）论文研究期间从事了试验平台建设、试验研究工作,针对论文要求设计了试验验证了仿真模型的正确性,编写燃烧放热程序分析了试验数据,揭示了试验过程存在漏气、循环变动大的特点,进一步分析了试验台架的主要制约因素,包括匹配不合理,发动机系统的扫气、气流组织、燃烧、漏气、摩擦力等试验条件局限。
季明月[4]（2016）在《单井地震系统震源用直线电动机的设计及运行》文中提出单井勘探技术的开发可以用于盐丘侧翼成像和断面成像等特殊地质目标的观测或用于水平井研究等。这一技术的开发和运用不仅会拓宽井间地震技术的应用场合,同时还会产生巨大的经济效益和社会效益,具有很好的发展前景。本课题的研究对象即三相圆筒型直线电动机,它是震源系统的动力装置,属于单井地震技术的核心部分,其性能将大大影响整个井下勘探系统的工作效率。因此,本课题的研究对地质勘探业来说具有深远的研究意义和应用价值。本学位论文首先详细分析了圆筒型直线电动机的基本结构与工作原理,确定了圆筒型直线电动机的设计任务。基于项目中提出的技术参数,进行了单井地震系统震源用圆筒型直线电动机的电磁设计,确定了最佳方案;根据电磁设计的结果完成了该直线电动机的总体结构设计,并在工艺上采取给初级线饼涂抹耐高温导热胶的方式,来提高电机的耐温性和导热性。然后,根据单井地震系统震源用圆筒型直线电动机电磁设计的手算公式,利用C语言编程软件,编制出该直线电动机的计算机辅助设计（CAD）程序。该计算机辅助设计（CAD）操作简单,使直线电动机的设计人员不必再为繁琐的电磁设计而苦恼,最重要的是可以大大的缩短设计周期,提高工作效率。另外,揭示了单井地震系统震源系统的工作过程,着重分析了三相圆筒型直线电动机作为震源的基本运动方式,建立了其运动方程,为三相圆筒型直线电动机的运动分析及制定电动机的控制方案奠定了基础。最后,对样机进行型式试验,通过数据的整理分析,验证了本次设计的合理性。本文的设计方法和研究成果不仅具有较大的理论意义,还为此类电机的设计、制造提供了理论依据,而且具有较高的实用价值。
邓伟峰[5]（2016）在《大功率动磁式线性压缩机关键技术与实验研究》文中研究指明本文在国家大型巡天相机研制的项目背景下,针对高温区大冷量脉冲管制冷机的性能指标要求,设计开发了一台采用动磁式直线振荡电动机驱动的大功率线性压缩机。全文介绍了线性压缩机研制中所涉及的关键技术,通过理论与实验研究了压缩机样机与一台同轴型脉冲管制冷机的耦合特性。通过解析模型研究了C字形直线振荡电动机的磁路特性。结合电机结构参数,从能量角度给出了电动机电磁力和线圈电感的表达式。利用电磁有限元软件对电动机的静态特性进行了模拟,确定了永磁体、励磁线圈、磁轭等关键部件的最优几何尺寸,并验证了电动机在特定负载下的动态运行特性。通过实验对电动机损失机理进行了研究。建立了线性压缩机的动力学模型,理论分析了压缩活塞的动力特性。讨论了不同阻尼条件下“质量-弹簧-阻尼”系统的振动特性,实验测量了样机机械阻尼系数,研究了谐振状态和非谐振状态下压缩活塞的运动特性。理论研究了材料、型线以及结构尺寸对板弹簧轴向和径向刚度的影响,并借助结构有限元软件对具有偏心圆渐开线型和阿基米德螺旋线型的两种板弹簧轴向和径向刚度、应力分布以及振动模态进行了模拟,通过实验测量了两种板弹簧的轴向刚度,与模拟值误差在2%以内。通过相位关系理论分析了典型斯特林制冷机与脉冲管制冷机的热力学过程,研究了线性压缩机压缩腔内气体力的非线性特征,并通过傅立叶变换将其进行线性近似处理,等效为气体弹簧力和气体阻尼力。类比变压器原理,将线性压缩机与回热式制冷机的匹配看作是“电磁-机械-声”耦合场,通过各阻抗关系,推导了电动机机械效率和压缩机PV功转化效率的阻抗表达式。得到了线性压缩机最大PV功转化效率随阻抗的变化规律。针对线性压缩机与回热式制冷机的耦合特性,对ANSY Maxwell电磁分析软件进行了自定义脚本开发,并搭建了线性压缩机动态运行的联合数值仿真平台。并通过实验验证了数值仿真的准确性和有效性。理论分析了压缩机功率因数的影响因素,提出了提高压缩机功率因数的方法,并通过实验研究了不同充气压力和板弹簧刚度下压缩机的谐振特性。压缩机重8kg,最大输入功率大于500W。实验测得样机静态比推力为13.9N/A,动态平均电感为17.26mH。空载谐振状态下的最优运行频率为30.5Hz。该样机在驱动一台同轴型脉冲管制冷机时,240W输入功率下,获得30W/170K的制冷性能。驱动两台相同的同轴型脉冲管制冷机,405W输入功率下,获得50W/170K的制冷性能,电动机效率和压缩机PV功转化效率分别为76%和45%。压缩机并联无极性电容后,电动机功率因数提高到0.88,电动机效率达到88%。驱动大冷量脉冲管冷指,175W和320W输入功率下,分别能够获得30W/170K和50W/170K的制冷性能,压缩机效率达到83.5%。
赵科[6]（2014）在《冰箱用动磁铁式直线压缩机动态优化设计的关键问题研究》文中研究表明出于节能与环保的要求,利用直线振荡电机驱动的直线压缩机成为下一代家用冰箱压缩机替代机型的研究热点。针对直线压缩机的设计要求和难点,本文利用多种现代设计理论和方法,展开了关于动磁铁式直线压缩机设计及优化的研究。首先为了便于制造、减小气隙磁阻,对Redlich型直线振荡电机进行了结构改进,由典型的动磁式变为动磁铁式。基于机电耦合系统动力学分析理论,确立了直线压缩机的动态优化设计方案,并根据研究需要,进行数学建模。为了对直线振荡电机进行静态分析,建立了Redlich型动磁铁式直线振荡电机的磁路模型和三维电磁场有限元模型；为了对压缩机进行动态分析,针对直线压缩机的安置方式,将压缩机的机械系统简化为一个双质量、双自由度的受迫阻尼振动模型,并与电路系统相耦合,建立了直线压缩机的机电耦合模型；为了对压缩机进行优化设计,建立了两种分别以电机总成本和零件体积为优化目标的直线振荡电机整体优化模型。利用磁路分析和有限元仿真计算的方法对动磁铁式直线振荡电机的静态特性进行定性和定量的研究。通过求解压缩机的磁路模型方程组,给出了磁链、电磁力、电感等电机参数的数学表达式,定性地分析了电机结构参数、材料性能参数以及电流和动子位移对静态特性的影响；通过求解压缩机的有限元模型,对电机内的电磁场进行了分析,精确计算了磁链和电磁力,并对磁路分析结果进行了对比和修正。为保障直线压缩机的安全运行,针对Redlich型直线振荡电机中钕铁硼材料在高温和交变磁场作用下的防失磁设计进行了研究。对永磁体在工作温度下的最大去磁工作点进行了计算,推导了利用常温下永磁材料性能间接计算工作温度下的拐点位置的计算方法,并给出了永磁体失磁的判定公式,为电机结构的优化设计提供了一个必要的安全约束条件。采用状态方程法和电磁场有限元分析相结合的仿真方法,对动磁铁式直线压缩机的动态特性展开了理论与仿真实验研究。对直线压缩机在空载、负载和撞缸等不同工作状态下的运行进行了仿真模拟,建立了电压特性曲线和频率特性曲线,从而能够对直线压缩机的工作性能和动力学特性进行预测；根据对频率特性曲线的分析,确定了利用调节频率的方式改进压缩机性能的基本准则；并分析了弹簧刚度、动子质量、汽缸直径、动子平衡位置等参数对压缩机性能的影响,为压缩机结构优化和性能改进提供了参考数据。综合考虑压缩机性能和生产成本的要求,利用多种现代设计理论和方法对直线压缩机的结构进行优化设计。利用动力学分析求解了直线振荡电机整体优化模型,对电机的永磁体和线圈进行了优化；利用电磁场有限元分析,对电机磁轭结构进行了优化,并对永磁体衬套的材料选择提出了建议；利用结构有限元分析和模态分析对弹簧支架的力学性能进行了分析,并根据分析结果进行了优化。最后,成功制造了一台压缩机样机,建立直线压缩机的性能测试系统,以空气为压缩工质,对样机在空载、负载、串联电容等不同状况下的性能进行测试,并与仿真结果进行对比分析。实验测试结果表明,在排气压力为6bar的负载状况下,测量得到样机的比功率为7-9kW/（m3/min）,说明样机具有很好的节能性能；对压缩机系统进行动态参数识别,初步测量计算了系统的等效阻尼系数；并对两种不同牌号的钕铁硼永磁体进行了失磁实验。
阎治安,王康,肖竟平,游松超,程少华[7]（2014）在《深井勘探用直线电动机实验研究》文中认为深井地震波技术勘探震源系统用直线电动机,目前在国际上属于勘探业前沿项目,该技术相比于传统的爆破式震源,在安全性能上有了大幅度的提高,同时也更经济。对该震源系统的直线电动机进行了实验分析,通过实验所得数据得出,变频器基频设置是影响直线电动机运行时起动力的主要因素,提出了实用效率的概念,同时分析了变频器输出频率与直线电动机线电压-起动力的关系曲线,对该震源系统用的直线电动机的性能提高有重要意义。
赵鹏[8]（2012）在《动圈式直线压缩机结构改进与实验研究》文中研究表明压缩机是冰箱等制冷系统的主要能耗部件,而传统的往复活塞式压缩机结构复杂,机械效率低,因此,高效压缩机的研发已经成为当今制冷业最紧迫的课题之一。在高效压缩机的研发进程中,采用直线电机驱动的直线压缩机作为一种理想的机型被提了出来。直线压缩机的提出对冰箱等制冷系统的节能降耗具有极其重要的意义。本文采用数值模拟与实验测试相结合的方法,针对原动圈式直线压缩机样机在设计和实验中所发现的不足,进行优化设计和改进以进一步提高动圈式直线压缩机的性能。针对原动圈式直线压缩机样机电磁驱动力不足的问题,进行了磁路系统的结构参数优化。为了解决按照动圈式直线压缩机磁路系统实际结构进行建模时网格数量巨大而且计算无法收敛的问题,提出了一种新的建模方式并基于参数化设计语言APDL建立了动圈式直线压缩机磁路系统的三维参数化有限元模型,进行电磁分析并通过实验测试验证了有限元模型的准确性和可靠性；分析发现了原样机磁路系统存在问题的原因；研究了磁路系统各结构参数对磁场分布的影响规律,为优化提供了依据；进行磁路系统优化设计,得到了动圈式直线压缩机磁路系统结构的最佳方案。结合动圈式直线压缩机数学模型和原动圈式直线压缩机样机机械系统结构所存在的不足,对相应结构进行了设计和改进。给出了动圈式直线压缩机数学模型,对数学模型中当量阻尼系数、电磁系统当量阻尼值和线圈所在环形气隙处的磁感应强度值等进行了分析说明；阐述了数学模型的求解方法,为动圈式直线压缩机机械系统的结构设计和改进提供了依据；对原样机的活塞、动子支承、线圈支架等部件的结构形式进行了改进；分析并总结了板弹簧厚度、基圆半径、涡旋槽槽宽和涡旋槽首尾封闭圆弧半径等参数对涡旋臂板弹簧性能的影响规律,确定了本动圈式直线压缩机所采用的板弹簧结构形式；最终设计加工了一台涡旋臂板弹簧支撑的动圈式直线压缩机样机。进行动圈式直线压缩机样机实验测试,以研究其性能。搭建了一套样机实验测试平台；进行静态特性测试,得到了线圈所在气隙处的磁感应强度和动圈式直线电机的铜损和铁损；进行空载实验测试,得到了样机的电压特性、频率特性、阻尼损耗及阀阻损耗测试曲线；进行负载实验测试,分析得到了样机的共振频率,并在其相应的共振频率下研究了电流、输入功率、流量和功耗等性能指标,结果表明改进后动圈式直线压缩机样机的性能更优。
于雷[9]（2009）在《矿场往复泵用大功率直线感应电机研究》文中进行了进一步梳理现今在石油矿场的作业中往复泵的需求量越来越大,传统的往复泵在技术日益成熟的同时也存在很多的问题,如中间传动环节多,系统整体效率低;活塞速度变化大,排出压力不稳定;受动力端限制,难以实现长冲程、低冲次、大排量等。用直线电机驱动往复泵省去了中间传动机构,提高了整个往复泵系统的效率;通过控制直线电机闭环调速系统的精度来控制往复泵的压力波动,使往复泵系统的整体性能得到优化,能够实现不同工况下的特殊需求。使用直线电机驱动往复泵在石油矿场有广泛的应用前景。本文根据石油矿场往复泵的技术要求设计了一台大功率圆筒型直线感应电机,在考虑到直线感应电机端部效应特点的基础上进行了电机的电磁设计,根据电磁计算的结果得到直线电机的机械特性曲线;通过改变相应的参数,计算了不同气隙下的起动推力值,得到起动推力随气隙长度变化的曲线及次级材料厚度对直线感应电动机起动推力的影响曲线。对圆筒型直线感应电机的气隙磁场进行了解析计算,应用有限元分析软件ANSYS对复合次级的涡流损耗进行了解析计算和有限元分析,得出了复合次级厚度对涡流损耗的影响效果,为实际工程中大功率直线感应电机的次级参数计算及温升计算提供了依据。考虑到大功率直线感应电机的定子铁心较长,发热严重,对直线电机的定子温度场进行有限元分析具有非常重要的意义。本文建立了一台圆筒型直线感应电机定子温度场的有限元求解模型,在考虑到直线感应电机特殊的高转差工作状况下,应用有限元法分析计算了电机定子的稳态温度场,通过改变相关电机参数得出电机定子铜耗、机壳表面散热系数以及定子绕组浸渍质量对电机温度场分布的影响效果,分析这些因素对电机温度场的敏感性对指导电机设计具有重要的工程实际意义。
黄明星[10]（2008）在《新型永磁电机的设计、分析与应用研究》文中研究指明永磁电机是一种很有发展潜力的高效节能动力装置,在工业生产和日常生活的诸多领域中正日益得到广泛的应用。在我国大力提倡节能减排的宏观背景下,开发和研究新型的高效节能永磁同步电动机,降低用电设备的耗电量,不仅符合国家的宏观政策导向,而且具有良好的社会和经济效益。复式永磁同步电机和直驱式抽油机就是针对油田中耗电量最大且为数众多的传统游梁式抽油机提出的。直驱式抽油机改变了复杂笨重的机械传动方式,利用复式永磁同步电机低转速、大输出转矩的特点,直接驱动抽油机负载,提高了抽油机的系统效率和功率因数,实现了良好的节电效果。复式永磁电机是将双盘式电机与圆筒形外转子电机在三维空间上组合而成的,提高了电机单位体积内的输出转矩。本论文从复式永磁同步电机的设计计算方法、电机内电磁场的分析、电机参数的优化、齿槽转矩的抑制、电机驱动控制系统的研究,到复式永磁电机的测试试验及其在直驱式抽油机中应用和系列化的讨论,对这一新型结构的电机进行了全面的理论分析和试验验证工作。本论文所研究的另一种永磁电机是针对磁浮交通系统中的长定子直线同步电机提出的改进型电机结构,即内置永磁体式永磁电励混合励磁直线同步电机。研究这一新型结构的出发点是为了减少悬浮励磁次级的耗电量,达到节省车载电源能耗的目的。这对减小磁浮列车上励磁次级的体积和重量,降低车载电源容量,提高整车性能都有一定的实际意义。本论文的研究工作主要集中在以下几个方面:1.在复式永磁同步电机这一新型结构的基础上,对现有的调速永磁同步电机的设计方法和解析计算公式进行归纳、总结及推演,形成了适用于复式永磁电机的电磁参数设计计算方法。对复式永磁电机工作特性的研究表明,定子直流电阻值对电机特性的影响很大,它使最大电磁功率对应的功角小于90°,使定子铜耗在电机总损耗中占据绝大部分,使电机效率随负载率的增加呈逐步下降的走势。2.针对复式永磁电机结构的特殊性,先使用三维CAD软件构建立体模型,直接在三维图形中进行结构修改工作,再用工程制图软件AutoCAD绘制二维工程图。为保证电机结构的可靠性,应用材料力学的相关知识,对以电机主轴为代表的主要零部件进行强度和刚度方面的分析校核工作。对于电机温升问题,将等效热路法进行适当的修改,推导出适合于复式永磁电机使用的温升计算公式,对样机的温升进行了计算,并与试验结果进行对比,误差不大于6%。3.应用永磁电机三维磁场的有限元分析方法,对复式永磁电机作适当简化后进行建模,使用该模型对电机内空载和负载磁场的分布情况、空载漏磁以及不同功角时的输出转矩等进行了分析计算。对于抑制复式永磁电机齿槽转矩的问题,采用齿槽转矩的解析分析与有限元计算相互印证的方式,对电机的筒形和盘形部分分别进行讨论。通过复式永磁电机的解析计算方法,以有限元方法为辅助,针对重要结构参数对电机性能的影响进行分析,由此得出这些参数的最佳取值范围。4.根据复式永磁电机直轴和交轴电感近似相等的特点,采用合适的矢量控制策略,并使用EKF算法估计转速以替代机械传感器的检测,实现复式永磁电机的无位置传感器矢量控制系统。从控制系统硬件电路的设计、系统框图的建立到软件流程的制定,对复式永磁电机的驱动控制系统进行了前期研究工作。采用MATLAB/Simulink仿真软件对控制系统进行了仿真分析,结果表明控制系统对电机的控制效果理想。5.在试验塔架上应用新型永磁电机测量系统对复式永磁电机进行了空载、负载和温升试验,并将电机的理论计算结果与试验数据进行了对比分析。6.根据游梁式抽油机的型号标准,从替代游梁式抽油机的角度对直驱式抽油机及复式永磁电机的系列化进行了讨论。说明了直驱式抽油机能够节电增产的原因,并给出了节电效果的实测数据。检测数据表明,同型号的直驱式抽油机比异步电机驱动的游梁式抽油机节电50%以上。7.对现有的永磁电励混合励磁直线同步电机进行结构改进的角度,提出了两种新型的混合励磁次级结构——内置永磁体半隔磁式和内置永磁体全隔磁式混合励磁结构。对比半隔磁式和全隔磁式结构,由于后者漏磁更少,同等条件下获得的悬浮力更大,因此对全隔磁式结构进行了更为深入细致的分析。采用二维电磁场的有限元分析方法,对全隔磁式混合励磁结构进行结构参数优化。通过分析悬浮力、推力和空载漏磁系数三个性能参数,将全隔磁式混合励磁结构与电励磁结构、与两种现有的混合励磁结构进行了对比分析。在以上所进行的全部研究工作中,第一、三和七项是本文的创新点所在。
二、新型圆筒式直线感应电动机用变频电源的机理（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、新型圆筒式直线感应电动机用变频电源的机理（论文提纲范文）
（1）圆筒型直线振荡电机关键问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景和意义 |
| 1.2 TLOM的 VEC与 EMS应用的研究状况 |
| 1.2.1 国外研究状况 |
| 1.2.2 国内研究状况 |
| 1.3 TLOM的 EST问题研究进展 |
| 1.3.1 SMC技术 |
| 1.3.2 AL技术 |
| 1.3.3 CL技术 |
| 1.3.4 L-CL技术 |
| 1.4 论文工作内容和组织结构 |
| 1.4.1 工作内容 |
| 1.4.2 论文结构 |
| 第二章 TLOM电机理论与振荡方程 |
| 2.1 TLOM电机简介 |
| 2.2 TLOM机电系统简介 |
| 2.3 TLOM电机电磁场的有限元模型 |
| 2.4 TLOM电机的非周期电感电路模型 |
| 2.4.1 电机的磁场和磁链分析 |
| 2.4.2 电机的推力分析 |
| 2.4.3 电机的感应电压分析 |
| 2.4.4 单相永磁电机的交换功率 |
| 2.5 直线振荡运动方程与双振荡系统 |
| 2.5.1 简谐单振荡系统理论方程 |
| 2.5.2 双振荡系统理论方程 |
| 2.5.3 振荡方程的等效电路图 |
| 2.5.4 单振荡系统与双振荡系统的理论比较 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 TLOM电机设计基础 |
| 3.1 TLOM电机选型分析 |
| 3.1.1 直线振荡电机的相数 |
| 3.1.2 直线电机次级的永磁极数 |
| 3.1.3 圆筒型直线电机的槽和绕组分布 |
| 3.1.4 圆筒型直线电机的轴承结构 |
| 3.2 TLOM样机设计参数 |
| 3.3 TLOM定位力设计 |
| 3.4 TLOM样机结构参数 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 3L-HL叠片方案与性能分析 |
| 4.1 TLOM电机磁路与叠片特点 |
| 4.1.1 叠片方向、磁力线方向和感应涡流 |
| 4.1.2 TLOM电机磁路与叠片方式概述 |
| 4.2 3L-HL叠片方案说明 |
| 4.2.1 3L-HL叠片方案概述 |
| 4.2.2 3L-HL制作方法概述 |
| 4.3 3L-HL几何分析与叠片参数 |
| 4.3.1 AL叠片参数 |
| 4.3.2 CL叠片参数 |
| 4.3.3 3L-HL叠片参数 |
| 4.4 3L-HL叠片铁心磁通密度 |
| 4.5 3L-HL叠片铁心损耗 |
| 4.6 3L-HL铁心线圈的等效阻值分离模型 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 TLOM电机与铁心性能测试实验 |
| 5.1 TLOM样机制造概述 |
| 5.1.1 绕组 |
| 5.1.2 铁心 |
| 5.1.3 弹簧 |
| 5.1.4 磁体及其它部件 |
| 5.2 线圈及铁心制作概述 |
| 5.2.1 空心线圈 |
| 5.2.2 NL铁心线圈 |
| 5.2.3 3L-HL叠片铁心线圈 |
| 5.3 TLOM发电机测试 |
| 5.3.1 TLOM发电机空载测试 |
| 5.3.2 TLOM发电机负载测试 |
| 5.4 TLOM电机定位力与堵动测试 |
| 5.4.1 TLOM电机定位力和堵动测试简介 |
| 5.4.2 TLOM电机定位与堵动测试过程 |
| 5.4.3 TLOM电机定位力与堵动测试数据处理 |
| 5.5 TLOM电动机测试 |
| 5.5.1 TLOM电动机空载运行测试方法 |
| 5.5.2 TLOM电动机负载运行测试方法 |
| 5.5.3 TLOM电动机运行数据处理 |
| 5.6 线圈及铁心的对比实验 |
| 5.6.1 线圈及铁心的阻抗测试 |
| 5.6.2 线圈及铁心的温升测试 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 实验结果分析与讨论 |
| 6.1 TLOM电机参数验证分析 |
| 6.1.1 TLOM电机设计参数对比验证 |
| 6.1.2 TLOM电机电感参数特点 |
| 6.1.3 TLOM电机空载感应电压特点 |
| 6.1.4 TLOM定位力特点 |
| 6.2 TLOM样机VEC特性讨论 |
| 6.2.1 TLOM样机外特性 |
| 6.2.2 TLOM样机机械特性 |
| 6.2.3 TLOM样机振荡起动特性 |
| 6.2.4 TLOM样机的EMS平衡推力特性 |
| 6.3 测试铁心线圈参数验证分析 |
| 6.3.1 测试铁心线圈电阻电感参数对比验证 |
| 6.3.2 测试铁心损耗对比验证 |
| 6.3.3 测试铁心表面温升对比 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研成果 |
| 致谢 |
（2）永磁直线同步电机的励磁拓扑优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 圆筒型永磁直线发电机的研究现状 |
| 1.2.1 永磁同步直线发电机分析方法研究现状 |
| 1.2.2 永磁同步直线发电机推力波动削弱方法研究现状 |
| 1.3 永磁直线发电机目标优化算法研究现状 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 第2章 双边圆筒型永磁直线发电机磁场解析计算 |
| 2.1 双边圆筒型永磁直线发电机的结构和原理 |
| 2.2 双边圆筒型直线发电机解析磁场模型 |
| 2.2.1 双层气隙圆筒型永磁直线电机有槽解析模型 |
| 2.2.2 圆筒型永磁直线电机无槽气隙磁密解析计算 |
| 2.2.3 圆筒型无槽径向充磁永磁直线电机推力计算 |
| 2.2.4 圆筒型永磁直线电机感应电动势解析计算 |
| 2.3 双边圆筒型永磁直线发电机有限元验证 |
| 2.3.1 电机有限元分析计算原理 |
| 2.3.2 AnsysMaxwell概述 |
| 2.3.3 有限元分析模型 |
| 2.3.4 永磁直线发电机的有限元验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 双边圆筒型永磁直线发电机励磁拓扑优化 |
| 3.1 正交优化法构建理论 |
| 3.1.1 素数或素数幂法 |
| 3.1.2 有限域元根法 |
| 3.2 永磁直线电机PM非均匀拓扑结构正交优化 |
| 3.2.1 正交优化问题的数学描述 |
| 3.2.2 正交实验设计 |
| 3.2.3 永磁直线电机正交优化后推力波动计算 |
| 3.3 正交分析二次优化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 永磁直线发电机的新型混合励磁拓扑结构 |
| 4.1 永磁体材料磁性分析 |
| 4.1.1 永磁材料的种类 |
| 4.1.2 永磁体退磁曲线 |
| 4.1.3 电机内去磁流程图 |
| 4.1.4 双边圆筒型发电机内部温度以及去磁分析 |
| 4.2 永磁直线发电机新型混合励磁拓扑结构 |
| 4.3 圆筒型永磁直线发电机温度场分析 |
| 4.3.1 电枢绕组损耗 |
| 4.3.2 铁心损耗 |
| 4.3.3 永磁体涡流损耗 |
| 4.3.4 混合励磁拓扑结构电机温度场分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 本文工作内容展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（3）点燃式FPLG电气系统建模及系统控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 自由活塞发电系统研究背景 |
| 1.2 FPELG国内外研究现状 |
| 1.2.1 自由活塞发动机概念的提出 |
| 1.2.2 理论研究与仿真模拟 |
| 1.2.3 样机开发与实验研究 |
| 1.3 本文研究课题相关研究现状 |
| 1.4 目前研究存在的问题 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第2章 电气系统电机模块建模研究 |
| 2.1 永磁同步电机工作原理 |
| 2.1.1 旋转式永磁同步电机 |
| 2.1.2 圆筒型直线永磁同步电机 |
| 2.2 自由活塞直线电机建模 |
| 2.2.1 永磁同步电机数学模型 |
| 2.2.2 矢量坐标变换 |
| 2.2.3 直线电机参数标定 |
| 2.2.4 直线电机与旋转电机的等效 |
| 2.2.5 基于Simulink的电机仿真模型 |
| 2.3 电机模型试验验证 |
| 2.3.1 模型分析 |
| 2.3.2 试验结果 |
| 2.3.3 仿真结果 |
| 2.3.4 相关结论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 电气系统负载与控制模块建模研究 |
| 3.1 直线发电系统结构方案设计 |
| 3.2 电动模式数学建模和控制策略实现 |
| 3.2.1 模块设计 |
| 3.2.2 电机矢量控制 |
| 3.2.3 SVPWM原理及实现 |
| 3.2.4 仿真模型 |
| 3.2.5 仿真分析 |
| 3.3 发电模式建模和控制策略实现 |
| 3.3.1 整流控制原理 |
| 3.3.2 矢量控制模型 |
| 3.3.3 仿真分析 |
| 3.4 本章小节 |
| 第4章 系统参数对性能影响规律的研究 |
| 4.1 系统讨论分析 |
| 4.1.1 仿真模型分析 |
| 4.1.2 系统匹配设计 |
| 4.1.3 参数类型 |
| 4.1.4 本文参数影响研究内容 |
| 4.2 电机结构参数影响研究 |
| 4.2.1 结构参数分析 |
| 4.2.2 绕组等效电感 |
| 4.2.3 动子磁感应强度 |
| 4.3 负载参数影响研究 |
| 4.3.1 电阻大小 |
| 4.3.2 负载形式 |
| 4.4 发动机及系统结构参数影响研究 |
| 4.4.1 漏气 |
| 4.4.2 动子质量 |
| 4.4.3 行程 |
| 4.4.4 点火时刻 |
| 4.5 本章小节 |
| 第5章 系统控制策略研究 |
| 5.1 控制方案讨论 |
| 5.1.1 系统分析 |
| 5.1.2 方案设计 |
| 5.2 控制策略分析 |
| 5.2.1 开环控制 |
| 5.2.2 恒功率控制 |
| 5.2.3 轨迹跟踪控制 |
| 5.3 本章小节 |
| 第6章 试验研究 |
| 6.1 试验介绍 |
| 6.2 燃烧放热计算 |
| 6.2.1 燃烧放热率计算步骤: |
| 6.2.2 计算结果分析 |
| 6.3 循环变动 |
| 6.4 本章小节 |
| 结论 |
| 全文总结 |
| 创新之处 |
| 未来展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（4）单井地震系统震源用直线电动机的设计及运行（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状和发展趋势分析 |
| 1.2.1 井中震源发展现状 |
| 1.2.2 圆筒型直线电动机的发展 |
| 1.3 圆筒型直线电动机应用在震源系统的优势 |
| 1.4 本论文的主要工作 |
| 第二章 单井地震系统震源用圆筒型直线电动机的分析 |
| 2.1 单井地震系统震源用圆筒型直线电动机的结构 |
| 2.1.1 单井地震系统震源用圆筒型直线电动机的基本结构 |
| 2.1.2 单井地震系统震源用圆筒型直线电动机的初级结构 |
| 2.1.3 单井地震系统震源用圆筒型直线电动机的次级结构 |
| 2.2 单井地震系统震源用圆管型直线电动机的工作原理 |
| 2.3 圆筒型直线电动机的特点 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 单井地震系统震源用圆筒型直线电动机的设计 |
| 3.1 震源用圆筒型直线电动机的设计任务及设计难点 |
| 3.1.1 震源用圆筒型直线电动机的设计任务 |
| 3.1.2 震源用圆筒型直线电动机的设计难点 |
| 3.2 震源用圆筒型直线电动机的电磁设计 |
| 3.2.1 震源用圆筒型直线电动机的主要尺寸和电磁负荷的确定 |
| 3.2.2 圆筒型直线电动机的额定数据和主要尺寸 |
| 3.2.3 圆筒型直线电动机的磁路计算 |
| 3.2.4 圆筒型直线电动机的参数计算 |
| 3.2.5 圆筒型直线电动机的工作性能及起动性能计算 |
| 3.3 震源用圆筒型直线电动机的总体结构设计 |
| 3.3.1 圆筒型直线电动机的电机绕组 |
| 3.3.2 圆筒型直线电动机的次级 |
| 3.4 给圆筒型直线电动机的初级涂抹耐高温导热胶的装置 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 圆筒型直线电动机的CAD辅助设计 |
| 4.1 直线电动机电磁设计CAD辅助技术的介绍 |
| 4.2 计算机源程序的编写 |
| 4.2.1 对标识符的处理 |
| 4.2.2 对曲线、图表的处理 |
| 4.2.3 对数据输入、输出的处理 |
| 4.3 圆筒型直线电动机电磁设计CAD辅助设计程序界面 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 单井地震系统震源用圆筒型直线电动机的运行 |
| 5.1 单井地震震源系统的工作过程 |
| 5.1.1 推靠动作 |
| 5.1.2 锤击动作 |
| 5.2 单井地震系统震源用圆筒型直线电动机的动力学分析 |
| 5.2.1 圆筒型直线电动机的静态负载力 |
| 5.2.2 圆筒型直线电动机的动态负载力 |
| 5.2.3 圆筒型直线电动机的动态运动方程 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 单井地震系统震源用圆管型直线电动机的变频控制及样机试验 |
| 6.1 圆筒型直线电动机的机械特性分析 |
| 6.2 震源用圆筒型直线电动机的样机试验 |
| 6.2.1 试验中一些基本物理量的测量 |
| 6.2.2 试验中对电动机工作特性的测试 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（5）大功率动磁式线性压缩机关键技术与实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 线性压缩机关键技术 |
| 1.2.1 线性压缩机特点与分类 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 研究目的与主要工作 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 主要工作 |
| 第二章 动磁式直线振荡电动机设计 |
| 2.1 电动机材料性能分析与选择依据 |
| 2.1.1 永磁材料 |
| 2.1.2 软磁材料选择 |
| 2.2 解析磁路设计 |
| 2.2.1 磁通与磁感应强度 |
| 2.2.2 电磁力与线圈电感 |
| 2.3 电磁有限元分析 |
| 2.3.1 静态电磁有限元分析 |
| 2.3.2 电动机关键结构参数的设计与优化 |
| 2.3.3 压缩机动态仿真模拟 |
| 2.4 电动机损耗分析与磁轭叠片工艺 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 线性压缩机动力学系统研究 |
| 3.1 压缩活塞受力分析 |
| 3.2 柔性板弹簧设计 |
| 3.2.1 解析设计法 |
| 3.2.2 有限元分析法 |
| 3.3 压缩机振动系统研究 |
| 3.3.1 自由振荡阻尼特性分析 |
| 3.3.2 压缩机自由振动下阻尼测量 |
| 3.3.3 外部激励下阻尼特性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 线性压缩机热力学与耦合特性研究 |
| 4.1 典型回热式热声制冷机工作原理 |
| 4.1.1 回热式斯特林制冷机热力学分析 |
| 4.1.2 回热式脉冲管制冷机热力学分析 |
| 4.1.3 制冷机声功与制冷量研究 |
| 4.1.4 制冷机相位分析 |
| 4.2 压缩腔热力学分析 |
| 4.3 压缩机耦合特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 压缩机电磁仿真案例与功率因数分析 |
| 5.1 MAXWELL电磁有限元设计 |
| 5.1.1 建模过程 |
| 5.1.2 结果分析 |
| 5.2 压缩机功率因数分析与实验研究 |
| 5.2.1 功率因数介绍 |
| 5.2.2 电动机谐振状态对功率因数的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 线性压缩机驱动脉冲管制冷机实验研究 |
| 6.1 实验装置介绍 |
| 6.1.1 压缩机电参数测试与采集装置 |
| 6.1.2 压缩机动态测试与采集装置 |
| 6.1.3 制冷机性能测试装置 |
| 6.2 实验测量误差分析 |
| 6.3 压缩机比推力模拟与实验测量 |
| 6.4 压缩机电感模拟计算与实验测量 |
| 6.4.1 电感模拟 |
| 6.4.2 电感测量 |
| 6.5 压缩机性能实验 |
| 6.5.1 压缩机空载性能实验 |
| 6.5.2 压缩机负载性能实验 |
| 6.5.3 样机与动圈式压缩机性能对比 |
| 6.5.4 样机驱动两台 5W/60K脉冲管冷指性能实验 |
| 6.5.5 并联电容实验 |
| 6.5.6 样机驱动单台 50W/170K脉冲管冷指性能实验 |
| 6.6 压缩机优化分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文工作总结 |
| 7.2 本文主要创新点 |
| 7.3 下一步工作与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）冰箱用动磁铁式直线压缩机动态优化设计的关键问题研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 项目的背景和意义 |
| 1.2 节能新技术——直线压缩机介绍 |
| 1.2.1 直线压缩机的特点 |
| 1.2.2 直线振荡电机的种类及原理 |
| 1.2.3 永磁材料在直线振荡电机的应用 |
| 1.3 国内外直线压缩机的研究现状 |
| 1.3.1 国外直线压缩机的研究现状 |
| 1.3.2 国内直线压缩机的研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 动磁铁式直线压缩机设计方法的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 直线压缩机结构的分析与设计 |
| 2.2.1 气体压缩机构的分析与设计 |
| 2.2.2 弹簧谐振系统的分析与设计 |
| 2.2.3 压缩机隔振支撑系统的分析与设计 |
| 2.2.4 直线振荡电机的分析与设计 |
| 2.3 直线振荡电机中电磁力的产生机理 |
| 2.3.1 直线振荡电机中的电磁场描述 |
| 2.3.2 电磁力的数学描述 |
| 2.4 机电耦合系统建模 |
| 2.4.1 多端输入输出系统的机电耦合模型 |
| 2.4.2 虚位移法求解电磁力的原理 |
| 2.4.3 机电耦合系统的状态方程 |
| 2.5 直线压缩机的动态优化设计 |
| 2.5.1 有限元分析 |
| 2.5.2 动态设计 |
| 2.5.3 优化设计 |
| 2.5.4 科学计算可视化 |
| 2.6 直线压缩机样机设计实例 |
| 2.6.1 直线压缩机的热力学计算与设计要求 |
| 2.6.2 直线压缩机的机电耦合系统建模 |
| 2.7 小结 |
| 第3章 直线振荡电机静态特性的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Redlich型动磁铁式直线振荡电机结构 |
| 3.3 直线振荡电机的磁路分析 |
| 3.3.1 等效磁路模型 |
| 3.3.2 磁路方程的建立 |
| 3.3.3 磁路方程的求解 |
| 3.4 基于磁路分析和虚位移原理的电机静态特性分析 |
| 3.4.1 多边励磁磁场系统模型 |
| 3.4.2 直线振荡电机的磁链 |
| 3.4.3 直线振荡电机的磁共能 |
| 3.4.4 直线振荡电机的电磁力 |
| 3.4.5 直线振荡电机的感生电势 |
| 3.4.6 直线振荡电机的电感 |
| 3.4.7 静态比推力与静态平衡电感 |
| 3.4.8 磁路分析结论 |
| 3.5 基于恒定电磁场有限元分析的电机静态性能分析 |
| 3.5.1 直线振荡电机的电磁场有限元模型 |
| 3.5.2 直线振荡电机中的电磁场分布 |
| 3.5.3 电磁力和磁链的参数化建模及分析 |
| 3.6 电机结构参数对电机静态性能的影响 |
| 3.6.1 永磁体直径对电磁力的影响 |
| 3.6.2 永磁体长度对电磁力的影响 |
| 3.6.3 永磁体厚度对电磁力的影响 |
| 3.6.4 气隙轴向长度对电磁力的影响 |
| 3.6.5 外轭铁绕组槽开口尺寸对电磁力的影响 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 直线振荡电机防失磁设计的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钕铁硼永磁材料稳定性问题概述 |
| 4.2.1 钕铁硼永磁材料稳定性 |
| 4.2.1.1 热稳定性 |
| 4.2.1.2 磁稳定性 |
| 4.2.2 永磁材料选择和设计对电机设计的影响 |
| 4.2.3 永磁防失磁设计中的主要问题 |
| 4.3 永磁体最佳工作点准则的修正 |
| 4.4 永磁体最大去磁工作点的确定 |
| 4.4.1 磁路分析法 |
| 4.4.2 有限元分析法 |
| 4.5 室温下间接推算永磁体热稳定性的计算方法 |
| 4.6 永磁体失磁的判定公式 |
| 4.7 永磁体表面场的计算与测量 |
| 4.7.1 永磁体表面场的测量 |
| 4.7.2 永磁体表面场的有限元分析 |
| 4.8 不同牌号钕铁硼永磁材料的选择 |
| 4.9 小结 |
| 第5章 直线压缩机动态特性的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 直线压缩机动力学系统分析 |
| 5.2.1 油膜流场中的摩擦力模型 |
| 5.2.2 热力学系统的非线性气体压力模型 |
| 5.2.3 电磁场的电磁力和磁链模型 |
| 5.2.4 温度场对压缩机性能的影响 |
| 5.3 直线压缩机动力学状态方程的构造和求解 |
| 5.3.1 插值法 |
| 5.3.2 曲线拟合法 |
| 5.3.3 动力学状态方程的求解 |
| 5.4 空载状况下的动态特性仿真 |
| 5.4.1 50Hz频率下的空载性能仿真 |
| 5.4.2 70V电压下的频率特性仿真 |
| 5.4.3 机械振动模型与机电耦合模型的比较 |
| 5.5 负载状况下的动态特性仿真 |
| 5.5.1 设计条件下的工作性能仿真 |
| 5.5.2 设计条件下的频率特性仿真 |
| 5.5.3 气体压缩机构参数对压缩机性能的影响 |
| 5.5.3.1 谐振弹簧刚度对压缩机性能的影响 |
| 5.5.3.2 动子质量对压缩机性能的影响 |
| 5.5.3.3 汽缸直径对压缩机性能的影响 |
| 5.5.3.4 平衡位置对压缩机性能的影响 |
| 5.6 撞缸——特殊状况下的性能仿真 |
| 5.6.1 传统压缩机阀组 |
| 5.6.2 自由浮动式阀组 |
| 5.7 小结 |
| 第6章 直线压缩机优化设计的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于动力学分析的直线振荡电机整体动态优化设计 |
| 6.2.1 永磁体的结构参数优化问题描述 |
| 6.2.2 线圈的结构参数优化问题描述 |
| 6.2.3 直线压缩机整体优化模型 |
| 6.2.3.1 加权系数法 |
| 6.2.3.2 主要目标法 |
| 6.2.4 直线振荡电机优化算例 |
| 6.2.4.1 永磁体确定后的线圈结构优化 |
| 6.2.4.2 直线振荡电机的整体优化 |
| 6.3 基于电磁场有限元分析的电机磁路优化设计 |
| 6.3.1 磁轭的结构设计及优化 |
| 6.3.2 永磁体衬套的材料选择 |
| 6.4 基于结构有限元分析的零件结构优化设计 |
| 6.4.1 结构优化设计问题描述 |
| 6.4.2 弹簧支架的结构有限元分析 |
| 6.4.3 弹簧支架的疲劳寿命分析 |
| 6.4.4 弹簧支架的模态分析 |
| 6.4.5 弹簧支架的结构优化设计算例 |
| 6.4.5.1 弹簧支架的装配体有限元分析 |
| 6.4.5.2 弹簧支架的疲劳寿命分析 |
| 6.4.5.3 弹簧支架的模态分析 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 直线压缩机的性能测试与分析 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 直线压缩机主要参数 |
| 7.3 直线压缩机性能测试系统介绍 |
| 7.3.1 供电系统及供电参数的测量 |
| 7.3.2 压缩气体参数测试系统 |
| 7.3.3 活塞位移测量系统 |
| 7.3.4 永磁体表面场的测量 |
| 7.3.5 实验数据的处理 |
| 7.4 直线压缩机空载实验 |
| 7.4.1 50Hz工作频率下的空载实验 |
| 7.4.2 空载条件下的变频实验 |
| 7.4.3 等效阻尼系数的参数识别实验 |
| 7.5 直线压缩机负载实验 |
| 7.5.1 排气压力为6 bar条件下的负载实验 |
| 7.5.2 排气压力为6 bar条件下的串联电容实验 |
| 7.6 直线压缩机永磁体失磁实验 |
| 7.7 小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附图1 R600a压-焓图 |
| 在读期间发表论文情况 |
| 在学期间参加的主要科研课题及项目 |
| 在学期间所获奖项及荣誉 |
（7）深井勘探用直线电动机实验研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 实验原理 |
| 2 实验数据结果与分析 |
| 2.1 变频器基频设置为60Hz, 记录数据如表1所示。 |
| 2.2 变频器基频设置为40Hz, 部分性能数据记录如表3所示。 |
| 2.3 实验数据分析 |
| 3 结语 |
（8）动圈式直线压缩机结构改进与实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 目次 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 直线压缩机的研究意义 |
| 1.1.3 板弹簧的研究意义 |
| 1.2 直线压缩机的结构分类 |
| 1.2.1 动圈式直线压缩机的工作原理及其特点 |
| 1.2.2 动磁式直线压缩机的工作原理及其特点 |
| 1.2.3 动铁式直线压缩机的工作原理及其特点 |
| 1.3 直线压缩机的研究进展 |
| 1.3.1 动圈式直线压缩机的研究进展 |
| 1.3.2 动磁式直线压缩机的研究进展 |
| 1.3.3 动铁式直线压缩机的研究进展 |
| 1.4 板弹簧的研究进展 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 动圈式直线压缩机磁路系统结构参数优化 |
| 2.1 原样机磁路系统存在的问题及优化目标 |
| 2.1.1 原样机磁路系统存在的问题 |
| 2.1.2 磁路系统性能的优化目标 |
| 2.2 电磁场有限元分析方法 |
| 2.2.1 电磁场基本理论 |
| 2.2.2 电磁场分析的有限元方法概述 |
| 2.3 磁路系统结构的有限元分析 |
| 2.3.1 磁路系统有限元模型的建立 |
| 2.3.2 磁路系统结构参数对磁场分布的影响 |
| 2.4 磁路系统结构的优化设计 |
| 2.4.1 磁路系统结构的优化设计过程 |
| 2.4.2 磁路系统结构的最佳方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 动圈式直线压缩机机械系统结构设计与改进 |
| 3.1 动圈式直线压缩机数学模型及求解应用 |
| 3.1.1 动圈式直线压缩机数学模型 |
| 3.1.2 数学模型的求解及应用 |
| 3.2 活塞结构的改进 |
| 3.3 动子支承的改进 |
| 3.4 线圈支架的改进 |
| 3.5 弹簧的改进 |
| 3.5.1 涡旋臂板弹簧的空间布置方式 |
| 3.5.2 涡旋臂板弹簧的安装方案 |
| 3.5.3 涡旋臂板弹簧的有限元分析方法 |
| 3.5.4 涡旋臂板弹簧结构参数对其性能的影响 |
| 3.6 改进后的动圈式直线压缩机结构 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 动圈式直线压缩机样机实验研究 |
| 4.1 样机结构参数与实验平台 |
| 4.1.1 动圈式直线压缩机样机结构参数 |
| 4.1.2 动圈式直线压缩机样机实验平台 |
| 4.2 线圈所在气隙处的磁感应强度值测试 |
| 4.3 动圈式直线电机的铜损和铁损测试 |
| 4.4 动圈式直线压缩机样机空载实验测试 |
| 4.4.1 无阀空载实验 |
| 4.4.2 有阀空载实验 |
| 4.5 动圈式直线压缩机样机负载实验测试 |
| 4.5.1 负载时共振频率测试 |
| 4.5.2 共振频率下动圈式直线压缩机样机性能测试 |
| 4.6 动圈式直线压缩机样机改进前后性能比较 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
| 在学期间参加的科研项目 |
| 在学期间所获奖项及荣誉 |
（9）矿场往复泵用大功率直线感应电机研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文来源、内容及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 直线电机抽油泵 |
| 1.2.2 直线电机抽油机 |
| 1.2.3 直线电机选型 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第二章 直线电机的结构原理及理论基础 |
| 2.1 直线电机的发展和历史 |
| 2.2 直线电机的基本结构和工作原理 |
| 2.2.1 直线电机的基本结构 |
| 2.2.2 直线电机的基本工作原理 |
| 2.3 直线电机的品质因数 |
| 2.4 直线电机的分类 |
| 2.5 直线电机的理论分析方法 |
| 2.5.1 直接解法 |
| 2.5.2 分层理论分析方法 |
| 2.5.3 有限元法 |
| 2.5.4 边界单元法 |
| 2.6 直线电机理论基础 |
| 2.6.1 次级为无限厚的理想直线感应电机 |
| 2.6.2 次级厚度为有限的理想直线感应电动机 |
| 2.7 平板型直线电机的气隙磁场公式 |
| 2.8 圆筒型直线感应电机气隙磁场分析 |
| 第三章 圆筒型直线感应电机的电磁设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 圆筒型直线感应电动机的结构 |
| 3.3 边端效应的处理 |
| 3.4 电磁设计程序 |
| 3.4.1 主要技术指标 |
| 3.4.2 主要尺寸的确定 |
| 3.4.3 初级绕组和冲片尺寸的确定 |
| 3.4.4 槽绝缘设计 |
| 3.4.5 次级厚度的确定 |
| 3.4.6 磁路计算 |
| 3.4.7 等值电路的参数计算 |
| 3.4.8 起动特性计算 |
| 3.5 直线感应电机的机械特性 |
| 3.6 气隙长度对直线电机电磁推力的影响 |
| 3.7 次级材料的厚度对直线感应电动机起动推力的影响 |
| 第四章 圆筒型直线感应电机复合次级涡流损耗分析 |
| 4.1 电磁场数值方法 |
| 4.2 电磁场有限元法的基本原理 |
| 4.2.1 概述 |
| 4.2.2 条件变分问题及其离散化 |
| 4.3 有限元软件ANSYS简介 |
| 4.3.1 条件变分问题及其离散化 |
| 4.3.2 ANSYS的基本使用方法 |
| 4.4 圆筒型直线感应电动机复合次级的涡流损耗计算 |
| 4.4.1 计算涡流损耗的背景 |
| 4.4.2 涡流损耗的解析计算 |
| 4.4.3 复合次级的物理模型和基本假设 |
| 4.4.4 基本方程和边界条件 |
| 4.4.5 有限元模型的建立和求解 |
| 4.4.6 算例及结果分析 |
| 4.4.7 结果分析 |
| 第五章 直线感应电机定子温度场计算 |
| 5.1 引论 |
| 5.2 传热原理及其微分方程 |
| 5.2.1 对流传热 |
| 5.2.2 牛顿冷却定律及表面传热系数 |
| 5.2.3 导热微分方程 |
| 5.3 直线电机损耗计算 |
| 5.3.1 铁心损耗 |
| 5.3.2 绕组损耗 |
| 5.3.3 机械损耗与附加损耗 |
| 5.4 直线电机热分析的相关因素 |
| 5.4.1 电机的工作制与定额 |
| 5.4.2 直线电机各主要部分的导热系数 |
| 5.4.3 圆筒型直线感应电动机通风冷却系统的特点 |
| 5.5 圆筒型直线感应电动机定子二维温度场计算模型 |
| 5.5.1 基本假设和求解域模型 |
| 5.5.2 二维有限元分析的相关系数的确定 |
| 5.5.3 二维有限元分析的边界条件的确定 |
| 5.6 温度场计算结果分析 |
| 5.6.1 直线电机定子温度场计算结果分析 |
| 5.7 电机相关参数对定子温度场影响的分析 |
| 5.7.1 定子铜耗对电机温度场的影响 |
| 5.7.2 机壳散热系数对电机定子温度场的影响 |
| 5.7.3 定子绕组浸渍质量对电机温度场的影响 |
| 第六章 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（10）新型永磁电机的设计、分析与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 永磁电机及其分类 |
| 1.1.1 永磁电机的发展及应用 |
| 1.1.2 永磁电机的分类 |
| 1.2 永磁材料的性能及种类 |
| 1.2.1 永磁材料的主要性能参数 |
| 1.2.2 永磁材料的种类 |
| 1.3 永磁电机的控制方法 |
| 1.3.1 矢量变换控制 |
| 1.3.2 直接转矩控制 |
| 1.4 永磁电机在石油开采业中的应用 |
| 1.4.1 传统抽油机的使用现状 |
| 1.4.2 永磁电机在节能抽油机中的应用 |
| 1.4.3 复式永磁电机及直驱式抽油机结构的提出 |
| 1.5 永磁电励混合励磁直线同步电机与磁浮交通系统 |
| 1.5.1 永磁电励混合励磁同步电机 |
| 1.5.2 磁浮交通系统及HELSM的研究现况 |
| 1.6 课题背景、意义与本文的主要工作 |
| 参考文献 |
| 第二章 复式永磁电机的设计方法与性能研究 |
| 2.1 复式永磁电机的结构和设计原则 |
| 2.2 复式永磁电机的电磁设计 |
| 2.2.1 基本电磁关系式的推导 |
| 2.2.2 电机参数的主要设计步骤 |
| 2.2.3 试验样机的设计计算 |
| 2.3 复式永磁电机的工作特性 |
| 2.4 复式永磁电机的机械结构设计 |
| 2.4.1 样机的结构设计 |
| 2.4.2 机械强度与刚度核算 |
| 2.5 复式永磁电机的温升计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 复式永磁电机磁场的有限元分析与参数优选 |
| 3.1 永磁电机磁场的有限元分析方法 |
| 3.1.1 永磁磁场的微分方程边值问题 |
| 3.1.2 三维矢量磁位有限元法 |
| 3.2 复式永磁电机磁场的有限元分析 |
| 3.2.1 Maxwell 3D/2D软件及复式永磁电机建模 |
| 3.2.2 空载时的磁场分析 |
| 3.2.3 负载时的磁场分析与转矩对比 |
| 3.3 削弱复式永磁电机齿槽转矩的方法研究 |
| 3.3.1 基于能量法的齿槽转矩解析分析 |
| 3.3.2 改变极弧系数对齿槽转矩削弱效果的对比分析 |
| 3.3.3 斜磁极对齿槽转矩削弱效果的对比分析 |
| 3.4 电机参数变化对性能的影响及其优选 |
| 3.4.1 定子叠厚对输出转矩的影响及优选 |
| 3.4.2 气隙长度对电机性能的影响及优选 |
| 3.4.3 永磁体磁化方向长度对电机性能的影响及优选 |
| 3.4.4 极弧系数的优选 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 复式永磁电机驱动控制系统的研究 |
| 4.1 调速永磁同步电机的矢量控制理论和控制策略 |
| 4.1.1 调速永磁同步电机的数学模型 |
| 4.1.2 矢量控制的几种策略 |
| 4.2 控制系统的硬件构成 |
| 4.2.1 主要器件介绍 |
| 4.2.2 硬件电路的设计 |
| 4.3 控制策略的选择及软件实现 |
| 4.3.1 基于EKF的无位置传感器技术 |
| 4.3.2 无位置传感器矢量控制系统的构成 |
| 4.3.3 DSP控制软件流程 |
| 4.4 无位置传感器矢量控制系统的仿真 |
| 4.4.1 仿真模型的建立 |
| 4.4.2 仿真结果的分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 复式永磁电机的试验研究与工程应用 |
| 5.1 复式永磁电机的试验结果与分析 |
| 5.1.1 空载试验及分析 |
| 5.1.2 负载试验及分析 |
| 5.1.3 温升试验及分析 |
| 5.1.4 定子直流电阻及耐压测试 |
| 5.2 直驱式抽油机及其节能测试 |
| 5.2.1 直驱式抽油机的原理与构造 |
| 5.2.2 直驱式抽油机的节能测试 |
| 5.3 直驱式抽油机及复式永磁电机的系列化讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 新型永磁电励混合励磁直线同步电机的设计与分析 |
| 6.1 现有混合励磁结构形式 |
| 6.2 新结构HELSM的设计、分析与优化 |
| 6.2.1 HELSM新结构的方案与模型设计 |
| 6.2.2 两种新结构HELSM磁场的有限元分析 |
| 6.2.3 全隔磁式混合励磁结构参数的优化 |
| 6.3 全隔磁式HELSM与电励磁LSM的对比分析 |
| 6.3.1 试验线中电励磁LSM的分析与实验结果 |
| 6.3.2 两种结构的悬浮力、推力及漏磁系数的比较 |
| 6.4 全隔磁式HELSM与现有HELSM的对比分析 |
| 6.4.1 三种混合励磁结构磁场的对比 |
| 6.4.2 三种混合励磁结构悬浮力、推力和漏磁系数的对比 |
| 6.4.3 三种混合励磁结构的结构合理性分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文的创新点和主要结论 |
| 7.2 对后续研究工作的展望 |
| 附录 卧龙磁浮试验线概况与试验线磁浮车辆的设计 |
| F.1 卧龙磁浮试验线概况 |
| F.2 试验线磁浮车辆的设计 |
| F.2.1 设计要求 |
| F.2.2 车辆底盘的设计 |
| F.2.3 车身设计 |
| F.3 底盘结构的有限元分析 |
| F.3.1 悬浮臂的有限元分析 |
| F.3.2 其它部件的有限元分析 |
| F.4 悬浮臂的力学性能测试 |
| F.5 小结 |
| 攻读博士学位期间的学术成果及参加的主要科研项目 |
| 一、获得专利及发表(或录用)的学术论文 |
| 二、参加的主要科研项目 |
| 致谢 |
四、新型圆筒式直线感应电动机用变频电源的机理（论文参考文献）
- [1]圆筒型直线振荡电机关键问题研究[D]. 施振川. 东南大学, 2018(03)
- [2]永磁直线同步电机的励磁拓扑优化研究[D]. 师丹丹. 浙江理工大学, 2018(12)
- [3]点燃式FPLG电气系统建模及系统控制方法研究[D]. 郭宇耀. 北京理工大学, 2016(03)
- [4]单井地震系统震源用直线电动机的设计及运行[D]. 季明月. 西京学院, 2016(02)
- [5]大功率动磁式线性压缩机关键技术与实验研究[D]. 邓伟峰. 中国科学院研究生院(上海技术物理研究所), 2016(11)
- [6]冰箱用动磁铁式直线压缩机动态优化设计的关键问题研究[D]. 赵科. 浙江大学, 2014(08)
- [7]深井勘探用直线电动机实验研究[J]. 阎治安,王康,肖竟平,游松超,程少华. 防爆电机, 2014(01)
- [8]动圈式直线压缩机结构改进与实验研究[D]. 赵鹏. 浙江大学, 2012(04)
- [9]矿场往复泵用大功率直线感应电机研究[D]. 于雷. 西南石油大学, 2009(06)
- [10]新型永磁电机的设计、分析与应用研究[D]. 黄明星. 浙江大学, 2008(07)