磁懸浮平面電機(jī)的有限元分析研究.pdf

1、磁懸浮平面電機(jī)是一種新型的驅(qū)動(dòng)元件，對(duì)它的研究國內(nèi)尚屬空白。磁懸浮平面電機(jī)無需機(jī)械導(dǎo)軌支撐，可以直接實(shí)現(xiàn)大行程的二維平面驅(qū)動(dòng)，極大簡(jiǎn)化了機(jī)械運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，且體積小、質(zhì)量輕，可實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)。此外，由于無需機(jī)械或氣浮支撐，可在真空條件下實(shí)現(xiàn)精密運(yùn)動(dòng)。本文對(duì)動(dòng)圈式磁懸浮平面電機(jī)的研究，以期為該新型驅(qū)動(dòng)元件的成功研發(fā)提供一定依據(jù)。論文的主要研究內(nèi)容如下：
　　 1.采用諧波分析法解析出磁懸浮平面電機(jī)氣隙磁場(chǎng)、靜推力和力矩的計(jì)算公式；在解析模

2、型的基礎(chǔ)上，基于解耦動(dòng)力學(xué)模型，提出平面電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型和電流控制方法，實(shí)現(xiàn)電機(jī)各運(yùn)動(dòng)自由度的解耦。
　　 2.在系統(tǒng)地總結(jié)電機(jī)電磁場(chǎng)以及工程電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算理論的基礎(chǔ)上，運(yùn)用Ansoft Maxwell軟件進(jìn)行有限元分析計(jì)算，得出磁懸浮平面電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)分布和靜推力示意圖。分析總結(jié)了改變繞組線圈電流、定子磁鋼厚度及氣隙高度等電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)電機(jī)性能的影響情況，為磁懸浮平面電機(jī)的設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)。
　　 3.基于平面電機(jī)的主