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《電磁斥力操作機構電磁效率優(yōu)化研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、分類號學號M201171276學校代碼10487密級碩士學位論文電磁斥力操作機構電磁效率優(yōu)化研究學位申請人:寧少飛學科專業(yè):電氣工程指導教師:夏勝國教授答辯日期:2014年1月9日萬方數(shù)據(jù)AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonelectromagneticefficiencyoptimizationofelectromagneticrepulsionm
2、echanismCandidate:NingShaofeiMajor:ElectricalEngineeringSupervisor:Prof.XiaShengguoHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJan,2014萬方數(shù)據(jù)獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除文中已經(jīng)標明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢
3、獻的個人和集體,均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。學位論文作者簽名:日期:年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定,即:學校有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權華中科技大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。保密□,在____________年解密后適用本授權書。本論文不保密□。(請在以上方框內(nèi)打“√”)
4、學位論文作者簽名:指導教師簽名:日期:年月日日期:年月日萬方數(shù)據(jù)華中科技大學碩士學位論文摘要電磁斥力機構運動過程涉及到電路放電、電磁感應耦合、連桿運動等多個相互作用的動態(tài)子過程,需要聯(lián)合電路方程、空間磁場與渦流方程、運動方程來求解其嚴格的動態(tài)子過程。國內(nèi)外學者大多通過有限元仿真和等效電路模型兩種方法求解其電磁斥力機構的動態(tài)特性,同樣也是利用這兩種方法進行機構的優(yōu)化設計。由于各個動態(tài)子過程的相互耦合導致只能通過盲目改變機構結構參數(shù)、放電回路參數(shù)尋找動態(tài)特性的變化規(guī)律,進而得到電磁斥力機構設計的優(yōu)化解。因此
5、有必要解耦分析電路放電與電磁場耦合作用兩個動態(tài)子過程,從物理模型角度分析電路參數(shù)、結構參數(shù)與電磁斥力機構動態(tài)特性變化規(guī)律之間的關系,進而直接指導電磁斥力機構樣機設計。本文以線圈-線圈式電磁斥力機構為研究對象,針對其放電電路和電磁感應耦合兩個動態(tài)子過程,開展了場路解耦分析的電磁斥力機構優(yōu)化方法研究。從能量的角度分析,影響放電電路能量轉(zhuǎn)換效率的主要因素為放電回路參數(shù)Leq、C,表征量為放電電流;影響電磁感應耦合過程能量轉(zhuǎn)換效率的主要因素為線圈結構參數(shù)Thi、Hei、Dav,表征量為電磁場耦合產(chǎn)生的最大電磁斥
6、力。通過理論推導最大電磁斥力與線圈結構參數(shù)之間的關系,得出了場優(yōu)化方法,即在一定的電場能量下得到線圈的最佳外形。采用有限元仿真和樣機實驗兩種方法驗證場路解耦場優(yōu)化方法結論的正確性。最后通過理論分析得出,CCRM的場優(yōu)化方法同樣適用于CPRM的樣機設計。場優(yōu)化方法、有限元仿真以及樣機實驗結果均表明:在一定的電場能量下,電磁斥力機構的線圈外形比例系數(shù)α越小、β越大,電磁斥力機構的最大電磁斥力越大,磁場能量到動能的轉(zhuǎn)換效率也會越高。關鍵詞:電磁斥力機構優(yōu)化設計場路解耦分析轉(zhuǎn)換效率I萬方數(shù)據(jù)華中科技大學碩士學位
7、論文ABSTRACTThemotionofelectromagneticrepulsionmechanisminvolvesdischargecircuit,electromagneticcoupling,connectingrodmechanicalmovement.Allofthesesubprocesseshavemutualeffect.Weneedtocombinecircuitequation,magneticfieldandeddycurrentequationandmotionequat
8、iontogetitsexactlydynamiccharacteristics.Mostscholarsathomeandabroadgotthedynamiccharacteristicsofelectromagneticrepulsionmechanismusingthefiniteelementsimulationandequivalentcircuitmodel.Alsotheyoptimizedthedesignofmechan