液質(zhì)懸浮式三自由度電機(jī)的基礎(chǔ)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)和制造業(yè)的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的多自由度電機(jī)由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制難度高及能耗大等缺點已漸漸的退出歷史舞臺。國內(nèi)外學(xué)者不斷加深對永磁多自由度電機(jī)的研究力度，相繼研制出多種永磁多自由度電機(jī)。本文總結(jié)了各種永磁多自由度電機(jī)的優(yōu)點，提出了一種新型液質(zhì)懸浮式混合驅(qū)動多自由度電機(jī)。文中對該電機(jī)的電磁和轉(zhuǎn)矩特性及電機(jī)內(nèi)液體油膜流體和溫升進(jìn)行詳細(xì)分析，具體工作歸結(jié)如下:
　　1)提出了一種液質(zhì)懸浮式多自由度球形電機(jī)，對該電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)及工作

2、原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹。電機(jī)采用混合驅(qū)動的方式，能夠達(dá)到較高的運動控制精度，其特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計可極大地降低電機(jī)功耗。
　　2)利用有限元分析軟件ANSOFT MAXWELL對電機(jī)進(jìn)行建模，分析了電機(jī)永磁體靜磁場、氣隙磁密的分布情況以及轉(zhuǎn)矩特性曲線。
　　3)采用解析法對液質(zhì)懸浮式多自由度電機(jī)進(jìn)行建模分析，并與有限元法進(jìn)行對比驗證?；谇蜃鴺?biāo)系求解拉式方程法建立電機(jī)磁場模型，計算得到電機(jī)永磁體氣隙磁場的空間分布情況。解析法與有限元法

3、結(jié)果相互驗證，證明了兩種建模方法分析結(jié)果的有效和一致性。
　　4)利用ANSYS Workbench軟件對電機(jī)進(jìn)行流固耦合分析，從而得到了液體油膜的壓力分布圖及其對定子球殼產(chǎn)生的壓力作用情況。
　　5)對電機(jī)的渦流損耗以及溫升進(jìn)行分析，利用ANSYS軟件對該新型電機(jī)在額定及過載大電流工作情況下的生熱情況進(jìn)行溫度場仿真計算，得到電機(jī)在不同工作狀態(tài)下的溫度分布云圖。研究結(jié)果驗證了該新型電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，為該類電機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及