基于Halbach陣列無鐵心永磁同步伺服電機的設(shè)計分析.pdf

1、為了滿足電路板貼片快速大規(guī)模貼附的需要，人們開始逐漸摒棄手工，越來越重視采用自動化程度高的貼片機來實現(xiàn)高速高精度的貼放元器件。貼片頭是實現(xiàn)貼片的高速、高精度要求的重要部分，它的靈敏度和精度起著決定性的作用，旋轉(zhuǎn)電機是貼片頭的一個重要組成部分，是實現(xiàn)貼片機工作要求的決定性因素。針對這種應(yīng)用環(huán)境，本文設(shè)計了一臺基于Halbach陣列無鐵心結(jié)構(gòu)的永磁同步電機，并對其進行了的詳細分析研究。
　　首先本文分析了內(nèi)置式與表貼式永磁同步電機轉(zhuǎn)子

2、結(jié)構(gòu)上的差異。通過對比傳統(tǒng)永磁陣列與Halbach永磁陣列的特性，確定了電機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)型式和電機的永磁體排列方式。介紹了定子無鐵心結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點和繞組類型的選擇，確定了本文研究電機的整體基本結(jié)構(gòu)。
　　其次本文分析了基于Halbach陣列無鐵心永磁伺服電機的電磁模型，提出了一種基于傅立葉分解的磁場分析方法，對電機的磁場做出詳細的計算并得出Halbach陣列產(chǎn)生磁場的解析解和電磁力的解析解，進而分析出包括Halbach陣列在內(nèi)的所有區(qū)

3、域的磁場分布與磁場諧波，利于電機的分析與設(shè)計，驗證了Halbach陣列的優(yōu)越性。
　　最后利用有限元軟件Ansoft建立了電機的物理模型，對其網(wǎng)格特點及優(yōu)略判定進行了分析。對其空載、負載特性進行了仿真，得到了電機的磁密分布云圖、磁力線波形、反電動勢波形及負載轉(zhuǎn)矩波形圖等電機性能曲線，通過數(shù)值分析驗證解析式的正確性，對整個伺服系統(tǒng)做簡單介紹，通過仿真實驗整個伺服系統(tǒng)的精度是否達到要求，并且制作樣機，搭建整個伺服系統(tǒng)，運行實驗結(jié)果表明