永磁直线同步电机非线性模型的建立及稳态特性分析-煤炭学报.pdf

　第３５卷第２期 煤　　炭　　学　　报 Ｖｏｌ．３５　Ｎｏ．２　 　２０１０年 ２月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＨＩＮＡＣＯＡＬＳＯＣＩＥＴＹ Ｆｅｂ．　 ２０１０　 　　文章编号：０２５３－９９９３（２０１０）０２－０３４３－０６ 永磁直线同步电机非线性模型的建立及稳态特性分析 １ １ １ １ ２ 司纪凯 ，汪旭东 ，袁世鹰 ，马星河 ，陈　昊 （１河南理工大学 电气工程与自动化学院，河南 焦作　４５４００３；２中国矿业大学 信息与电气工程学院，江苏 徐州　２２１００８） 摘　要：采用解析－有限元混合法获得单初级ＰＭＬＳＭ稳态运行时的磁场分布，利用后处理的磁链 数据作为ＰＭＬＳＭ磁链模型的非线性回归分析样本；采用支持向量机实现对磁链的非线性函数的 逼近，改变ＰＭＬＳＭ运行工况检验非线性磁链模型的正确性，采用此模型研究ＰＭＬＳＭ的稳态特性， 并对结果进行定性分析，给出合理的解释。在此非线性模型的基础上经过扩展可以得到多初级分 段永磁直线同步电机模型。 关键词：永磁直线同步电机（ＰＭＬＳＭ）；非线性模型；稳态特性；解析－有限元混合法；支持向量机 中图分类号：ＴＭ３５１　　　文献标志码：Ａ Ｎｏｎｌｉｎｅａｒｍｏｄｅｌｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔａｎｄｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｌｉｎｅａｒｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒ １ １ １ １ ２ ＳＩＪｉｋａｉ，ＷＡＮＧＸｕｄｏｎｇ，ＹＵＡＮＳｈｉｙｉｎｇ，ＭＡＸｉｎｇｈｅ，ＣＨＥＮＨａｏ （１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＨｅｎａｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｏｚｕｏ　４５４００３，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｈｅＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉ ｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ　２２１００８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｓｉｎｇｌｅｐｒｉｍａｒｙＰＭＬＳＭ（ｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｌｉｎｅａｒｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒ）ｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｗａｓａｔｔａｉｎｅｄｂｙａｎａｌｙｔｉｃａｌｓｏｌｕｔｉｏｎ－ＦＥＭｈｙｂｒｉｄｍｅｔｈｏｄ．ＴｏｏｋｔｈｅｐｏｓｔｐｒｏｃｅｓｓｄａｔａｏｆＰＭＬＳＭｆｌｕｘｌｉｎｋａｇｅ ａｓｓａｍｐｌｅｏｆｎｏｎｌｉｎｅａｒｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ，ａｎｄａｄｏｐｔｅｄｓｕｐｐｏｒｔｖｅｃｔｏｒｍａｃｈｉｎｅ（ＳＶＭ）ｔｏａｐｐｒｏａｃｈｆｌｕｘｌｉｎｋａｇｅｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｗｈｏｓｅｖａｌｉｄｗａｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｃｈａｎｇｉｎｇＰＭＬＳＭｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．ＴｈｅＰＭＬＳＭｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｗｉｔｈｔｈｅｆｌｕｘｌｉｎｋａｇｅｍｏｄｅｌ，ｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｃａｕｓｅａｎｄｇａｖｅｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅａｃｃｏｕｎｔ．ＤＰ ＰＭＬＳＭｎｏｎｌｉｎｅａｒｍｏｄｅｌｗａｓａｔｔａｉｎｅｄｂｙｅｘｔｅｎｄｉｎｇａｓｉｎｇｌｅｐｒｉｍａｒｙＰＭＬＳＭｎｏｎｌｉｎｅａｒｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｗｉｎｇｄｉｎｇｆｌｕｘ ｌｉｎｋａｇｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｌｉｎｅａｒｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒ（ＰＭＬＳＭ）；ｎｏｎｌｉｎｅａｒｍｏｄｅｌ；ｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ａｎ ａｌｙｔｉｃａｌｓｏｌｕｔｉｏｎＦＥＭｈｙｂｒｉｄｍｅｔｈｏｄ；ｓｕｐｐｏｒｔｖｅｃｔｏｒｍａｃｈｉｎｅ（ＳＶＭ） 　　永磁直线同步电机（ＰＭＬＳＭ）在精密机床、运输