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第1章 绪论 1

1.1 直线电动机基本原理和分类 1

1.2 直线电动机的发展历史 2

1.3 直线电动机的特点及应用领域 4

1.3.1 直线电动机的优点 4

1.3.2 直线电动机的应用领域 4

1.4 无刷直流直线电动机的工作原理 9

1.4.1 有刷直流电动机的工作原理 10

1.4.2 无刷直流直线电动机的工作原理 11

1.4.3 无刷直流直线电动机的研究历史 12

参考文献 14

第2章 无刷直流直线电动机的基本原理 17

2.1 无刷直流直线电动机的受力分析 17

2.1.1 无刷直流直线电动机的受力种类 17

2.1.2 无刷直流直线电动机的动子受力分析方法 18

2.1.3 无刷直流直线电动机的电磁推力 21

2.1.4 无刷直流直线电动机的齿槽定位力 26

2.1.5 无刷直流直线电动机的纵向端部引起的受力 29

2.1.6 无刷直流直线电动机的横向端部引起的受力 32

2.1.7 无刷直流直线电动机的法向受力 33

2.2 无刷直流直线电动机的极数、相数以及通电状态分析 36

2.2.1 无刷直流直线电动机的极数分析 36

2.2.2 无刷直流直线电动机的相数分析 39

2.2.3 无刷直流直线电动机的通电状态分析 42

2.3 无刷直流直线电动机的控制方式分析 47

2.3.1 无刷直流直线电动机的开环调速控制方式 48

2.3.2 无刷直流直线电动机的闭环控制方式 49

参考文献 54

第3章 无刷直流直线电动机系统建模和仿真研究 55

3.1 无刷直流直线电动机的基本公式 55

3.1.1 短线圈式三相无刷直流直线电动机的基本公式 56

3.1.2 短磁钢式三相无刷直流直线电动机基本公式 58

3.2 无刷直流直线电动机建模研究 59

3.2.1 Matlab/Simulink/SimPowerSystems简介 59

3.2.2 无刷直流直线电动机控制系统仿真模型的建立 60

3.3 无刷直流直线电动机仿真分析 68

3.3.1 无刷直流直线电动机开环系统仿真研究 68

3.3.2 无刷直流直线电动机电流和速度双闭环系统仿真研究 69

参考文献 72

第4章 三相无刷直流直线电动机 73

4.1 三相无刷直流直线电动机定位力的抑制 73

4.1.1 端部定位力的抑制 74

4.1.2 齿槽定位力的抑制 79

4.2 三相无刷直流直线电动机的动态特性分析 82

4.2.1 三相无刷直流直线电动机换相过程动态特性分析 82

4.2.2 PWM调制方式下系统动态特性分析 88

4.3 三相无刷直流直线电动机的推力波动 99

4.3.1 非理想反电动势引起的推力波动 100

4.3.2 非理想换相绕组电流引起的推力波动 104

4.3.3 换相引起的推力波动 105

4.3.4 非理想换相方式引起的推力波动 107

4.4 三相无刷直流直线电动机的控制系统设计 110

4.4.1 三相无刷直流直线电动机控制器硬件设计 110

4.4.2 三相无刷直流直线电动机控制器软件设计 120

参考文献 123

第5章 九相无刷直流直线电动机 125

5.1 多相电动机研究概述 125

5.1.1 多相电动机研究历史 125

5.1.2 无刷直流直线电动机的多相化特点 127

5.2 九相无刷直流直线电动机基本原理 128

5.2.1 九相无刷直流直线电动机的基本物理量关系 129

5.2.2 九相无刷直流直线电动机的纵向端部定位力抑制 131

5.3 九相无刷直流直线电动机的绕组连接方式及通电方式分析 132

5.3.1 九相无刷直流直线电动机的绕组连接方式 133

5.3.2 九相无刷直流直线电动机的通电方式分析 134

5.4 九相无刷直流直线电动机的动态特性分析 137

5.4.1 九相无刷直流直线电动机的稳态特性 137

5.4.2 九相无刷直流直线电动机的换相过程分析 138

5.4.3 PWM调制方式下系统动态特性分析 140

5.5 九相无刷直流直线电动机的控制系统 142

5.5.1 九相无刷直流直线电动机的控制器硬件电路设计 143

5.5.2 九相无刷直流直线电动机控制器的软件设计 146

5.6 九相无刷直流直线电动机的故障运行 148

5.6.1 电力电子器件IGBT故障运行 149

5.6.2 绕组与IGBT之间连接线故障分析 154

5.6.3 绕组故障分析 154

5.6.4 故障检测 157

参考文献 158