直线电机性能的优化设计与应用

自二十一世纪以来,随着“工业4.0”与“智能制造2025”的提出,永磁同步直线电机在自动化生产领域得到了充分的利用,同时也成了工业服务领域研究的热点,大量研究人员对此开展了其推力提高及推力波动抑制的研究。今天作者将大致科普一下近年来直线电机的优化及其在海上油田的研制。

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目前国内外多数团队从电机结构与控制策略两方面进行直线电机的推力提升及推力波动削弱研究。以新型无铁芯永磁同步直线电机为例。有学者基于等效磁化电流法对无铁芯永磁同步电机的磁场模型进行求解,建立其相关数学模型,根据其模型推导出电机的推力常数、反电动势常数等参数,通过比较采用矩形磁极和Halbach磁极对电机性能的影响,研制采用矩形磁极布置的样机,再进行简单的电气参数测量,然后得出推力谐波是影响电机推力波动的主要因素,因此降低电机的推力波动可以通过降低其推力谐波含量实现。

直线电机的优化对于海上油田的开采也是十分有益的。例如在渤海油田应用过程中,通过优化电机设计,设计了电机平衡缓冲装置,以配置合适的直线电机模组,目前试制并完成了实验测试,完成首套样机试制及陆地实验,各项数据达到预期指标,拓展了稠油井开采排量区间,扩大了电机技术的海上油田开采的应用范围。

科技在高速发展,而承载这些科技的基础设备更需要不断优化,品质好服务优的直线电机模组才能真正给我们生活及工业带来便利。小到办公室设备里的复印机与计算机,大到交通行业中的磁悬浮列车等,直线电机的优化一直都在默默地便捷我们的世界运转,优化我们的生活。