液質(zhì)懸浮式三自由度電機的基礎(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)的多自由度電機由于其結(jié)構(gòu)復雜，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)外學者不斷加深對永磁多自由度電機的研究力度，相繼研制出多種永磁多自由度電機。本文總結(jié)了各種永磁多自由度電機的優(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。文中對該電機的電磁和轉(zhuǎn)矩特性及電機內(nèi)液體油膜流體和溫升進行詳細分析，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，對該電機的結(jié)構(gòu)參數(shù)及工作

2、原理進行了詳細介紹。電機采用混合驅(qū)動的方式，能夠達到較高的運動控制精度，其特殊的結(jié)構(gòu)設計可極大地降低電機功耗。
　　2)利用有限元分析軟件ANSOFT MAXWELL對電機進行建模，分析了電機永磁體靜磁場、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進行建模分析，并與有限元法進行對比驗證?；谇蜃鴺讼登蠼饫椒匠谭ń㈦姍C磁場模型，計算得到電機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軟件對電機進行流固耦合分析，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)對電機的渦流損耗以及溫升進行分析，利用ANSYS軟件對該新型電機在額定及過載大電流工作情況下的生熱情況進行溫度場仿真計算，得到電機在不同工作狀態(tài)下的溫度分布云圖。研究結(jié)果驗證了該新型電機結(jié)構(gòu)設計的合理性，為該類電機結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及