永磁轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)式三自由度電機轉(zhuǎn)子位置非接觸式磁敏檢測方法的研究.pdf

1、ClassifiedIndex：TM35UDC：6213SecrecyRate：PublicizedUniversityCode：10082HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeResearchofPositionDetectionMethodforaNovel3DOFDeflectionTypePMMotorBasedonNonContac

2、tMagnetometersCandidate：Supervisor：EnterpriseSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：Employer：DateofOralExamination：GuoManjieAssociateProfLiZhengEngiLiZhaohuiMasterofEngineeringElectricalEngineeringSchoolofElectri

3、calandEngineeringMay2015摘要摘要在現(xiàn)代工業(yè)科技水平不斷提高和人工智能化不斷發(fā)展的今天，驅(qū)動機構(gòu)往往需要完成多個方向上的運動。在用傳統(tǒng)電動機實現(xiàn)多自由度運動時，需要多臺電機同時運作，且其機械傳動機構(gòu)較為復雜，因此早已不適應現(xiàn)代科技發(fā)展的需求。能夠獨立完成多個方向運動的多自由度電動機應運而生。電機理論、控制理論的不斷發(fā)展，電機制造工藝水平的不斷改進和完善，為實現(xiàn)多自由度電動機的復雜控制奠定了理論基礎。隨著多種永磁材料

4、如鋁鎳鈷系永磁合金、永磁鐵氧體、稀土永磁材料和復合永磁材料的出現(xiàn)，使體積龐大、結(jié)構(gòu)復雜的電動機逐步被由永磁材料制作成的結(jié)構(gòu)簡單、體積輕便、操作方便的執(zhí)行機構(gòu)代替，因此永磁多自由度電動機成為目前的研究熱點。在參考國內(nèi)外學者研發(fā)的多種結(jié)構(gòu)的多自由度電動機及其位置檢測方法的基礎上，針對雙層定子線圈、單層圓鼓形永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的偏轉(zhuǎn)式三自由度電動機，提出一種轉(zhuǎn)子位置檢測方法，進行了永磁體磁場建模、檢測算法應用及檢測系統(tǒng)裝置的設計等基礎研究。本論文的

5、研究工作具體包括以下幾個方面：1)介紹了多自由度永磁電動機的優(yōu)越性能，并總結(jié)概括了到目前為止國內(nèi)外研究制造的各種不同結(jié)構(gòu)的多自由度電動機，在此基礎上對三自由度運動電動機的轉(zhuǎn)子位置檢測方法進行分類描述。介紹了其最新研究進展中的各種問題，并討論了永磁多自由度電動機的發(fā)展前景和趨勢。2)利用PRO／E軟件對一種永磁轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)式三自由度電動機進行仿真建模。介紹了這一新型三自由度電動機的結(jié)構(gòu)和尺寸，同時對其三自由度運動的基本原理進行了詳盡的描述。3

6、)以形狀簡單的圓柱體為例，用較為成熟的分布式多極(DMP)模型和本文討論的分子電流模型對其進行建模仿真，應用MATLAB軟件對所建立的模型進行對比分析，最終證明兩種方法的仿真結(jié)果相一致，且誤差在可接受范圍之內(nèi)，進一步驗證了該方法的合理性。4)本文所討論的永磁偏轉(zhuǎn)式三自由度電動機的轉(zhuǎn)子形狀較為特殊，為圓鼓形，采用分子電流模型對其進行仿真建模。并詳細論述了采用磁敏傳感器測量永磁體磁場來進行位置檢測的方法。經(jīng)過分析計算可以得到，永磁體磁場與旋