驅(qū)動磁懸浮球旋轉(zhuǎn)的技術(shù)研究.pdf

1、為實現(xiàn)被懸浮球體的旋轉(zhuǎn)運動，本文提出一種集磁懸浮功能于一體的驅(qū)動裝置，通過在驅(qū)動裝置的驅(qū)動繞組中通入三相交流電，使其在氣隙的周向產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場與被懸浮球體表面產(chǎn)生的感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，實現(xiàn)被懸浮球體的旋轉(zhuǎn)運動。為便于分析裝置的特性，建立了適合該驅(qū)動裝置的電磁模型。利用電磁場理論分析系統(tǒng)內(nèi)部的電磁關(guān)系，為簡化計算，建立了系統(tǒng)的分環(huán)模型并沿驅(qū)動裝置鐵心周向展開為矩形結(jié)構(gòu)，便于使用二維電磁場分析。采用多層行波電磁場理論分析電

2、磁模型，給出轉(zhuǎn)矩表達式，分析相關(guān)參數(shù)對轉(zhuǎn)矩性能的影響。利用電磁場有限元分析軟件Ansoft對模型磁場分布特點進行分析，給出了不同位置不同路徑的磁通密度曲線，對驅(qū)動裝置的設(shè)計與分析具有一定的指導意義。同時采用一種分環(huán)式的二維有限元分析方法模擬三維磁場分布，通過對比驗證其方法的可行性。最后，制造出集成裝置并對集成裝置系統(tǒng)性能進行試驗，試驗結(jié)果表明：集成裝置對被懸浮球體的靜態(tài)穩(wěn)定懸浮效果非常的好，能夠?qū)Ρ粦腋∏蝮w進行穩(wěn)定懸浮，穩(wěn)定懸浮后進行驅(qū)