集成繞組結構短行程直流平面電機的研究.pdf

1、平面電機是直接利用電磁能產生平面運動的新型電機，由于省去了中間轉換裝置，因此具有二維直接驅動、出力密度高、低熱耗、高精度等特點。平面電機在二維平面定位裝置特別是精密二維平面定位裝置中具有廣闊的應用前景，受到學術界和工業(yè)界的廣泛關注。本文提出了一種集成繞組結構短行程直流平面電機，通過解析分析和有限元仿真計算相結合的方法，對電機特性進行了研究，提出了電機的設計方法并研制了一臺實驗樣機。
　　首先，基于磁荷法和鏡像法推導出了二維永磁陣列

2、產生氣隙磁場的解析表達式，進而得到直流平面電機的推力、反電勢以及方形線圈電感的解析表達式，建立了電機的動態(tài)數學模型。
　　然后，對直流平面電機的設計方法進行了研究。包括主要尺寸關系式的推導和永磁體尺寸、背鐵板厚度、線圈尺寸的確定。另外，還對電機主要參數進行了優(yōu)化分析，考察了電磁推力、推力密度和加速度隨電機主要尺寸的變化規(guī)律。
　　最后，建立了直流平面電機的有限元分析模型。通過仿真計算，得到了三維氣隙磁場的分布情況以及電磁推力