航空用盘式绕组旋转式音圈电机的热应力与热变形分析

旋转式音圈电机由于体积小,安装方便,在航空航天上越来越多地被用来驱动小惯量负载在有限转角内运动。盘式绕组音圈电机结构上具有一定优势,因为其轴向尺寸小,还可以无约束自由转动。影响音圈电机期可靠工作的因素主要有两点,即应力和温升。本文对盘式绕组旋转式音圈电机不同工作状态下的热载荷进行了分析,并建模对其热应力和热变形进行了仿真计算,计算结果表明所选择材料可以满足音圈电机长期可靠工作要求。论文工作对工程实际具有很好的参考价值。     

高性能辐射取向环对圆柱型音圈电机的影响

对粉末冶金烧结和热压工艺制备的两种辐射取向环进行了磁环和装机对比测试.不同测试温度下,热压辐射环的静态磁性能均优于烧结辐射环.相同充磁电流下,同尺寸的热压辐射环圆周磁通比烧结辐射环提高近50％.将两种辐射环装入同一圆柱型音圈电机,相同测试条件下,热压环电机比烧结环电机增大了15％的推力,且到达80℃截止温度的时间延长一倍以上,测试结果表明高性能辐射环可有效提高圆柱型音圈电机的性能.     

基于面电流法的Halbach阵列音圈电机磁场求解

为了对音圈电机的性能进行提升,需要对其磁场分布进行准确的计算。本文首先根据安培分子环流假说,对于均匀磁化的永磁体,用平行于磁化方向的面电流产生的磁场等效替代永磁体所产生的磁场,推导了等效面电流的磁场分布;之后用镜像法替代磁轭,简化计算量;计算了Halbach阵列音圈电机的气隙磁场分布。最后通过使用Ansoft有限元软件对该音圈电机进行仿真,并且将数值仿真解和面电流解析解相比较,两者结果吻合良好。     

无线供电式音圈电机的磁路优化设计

针对音圈电机在长时间往复运动容易发生故障的缺陷,提出一种取消供电引线,利用电磁感应原理进行非接触电能传输的新型音圈电机结构。本文对新型音圈电机的供电结构进行了数学模型推导分析,并且通过有限元优化分析软件对不同永磁体分布方式和结构尺寸参数下的气隙磁密进行分析,提出了相应的优化思路。最后完成对永磁体磁路结构和供电磁路结构的尺寸优化设计,令该新型结构可以满足设计要求并制作了一台样机验证了该优化结果     

具有磁屏蔽环的音圈电机

施力状态工作之音圈电机,为求得其精度的提高,力求减少漏磁通。本文就磁钢轴向二侧附加钢质磁屏蔽环之音圈电机进行磁场数值计算,结果表明选择合适的屏蔽环厚度,达到了削弱漏磁通的目的。     

摇臂式音圈电机简介

WRENⅡ86MB磁盘驱动器,其磁头由摇臂式音圈电机驱动,如图所示。 该电机的工作原理是法拉弟电磁感应定律即通电导体在磁场中运动必受到磁场力的作用。 F=l(B×I)(1)式中:F—音圈运动方向之推力;B—气隙磁密;I—通过音圈电流;l—位于B中并通有I的导体长度。 音圈的运动方程: m dv/dt=BlI(2) 恒电压驱动电方程: Eo=RI+LdI/dt+Blv(3)式中:m—可动部份质量;R—音圈电阻;L—音圈电感;V—质量m的瞬时速度。     

两种结构的光盘驱动器音圈电机性能分析

介绍了两种光盘驱动器聚焦音圈电机(VCM)的基本结构,探讨了永磁体的性能对电机结构设计的影响,并利用有限元法(FEM)对电机磁场进行了分析比较。     

双磁体音圈电机气隙磁场的分析

本文通过一系列音圈电机磁路研究,第一次采用了双磁体磁路结构。应用磁场解析法导出稀土磁体空载气隙磁密计算公式。计算和实验证明双磁体磁路结构在气隙长度和磁体用量相同条件下,比单磁体磁路结构有较高的气隙磁密,因而提高了电机的推力,改善了电机的动态特性,较充分地利用了稀土磁体的磁能。     

音圈电机结构优化及应用综述

音圈电机是一种不需要任何机械传动环节,就可以将电能转化为直线运动机械能的直线电机.由于具有结构简单、体积小、响应速度快、定位精度高、易于控制等优点,音圈电机广泛应用于国民经济的诸多领域.该文首先简述音圈电机的理论基础,阐述音圈电机的工作原理、结构分类以及各结构的特点;然后,结合国内外学者对音圈电机的结构优化,对音圈电机提高力常数和定位精度的方法进行归纳总结;最后,对音圈电机的主要应用领域进行综述,并对其发展趋势和研究热点进行讨论和展望.     

一种海浪发电用永磁单相直线电机的工作特性与实验分析

提出了一种直驱海浪发电用圆筒型单相永磁直线发电机(PMSPLG)设计方案,该电机具有初级结构简单、体积小、定位力波动幅值小的特点。首先,论文给出发电机的结构和工作原理,分析了采用Halbach永磁阵列的电机气隙磁场。其次,在旋转电机磁场能量计算方法的基础上对直线电机齿槽定位力的计算公式进行推导,得到圆筒型直线电机的齿槽定位力波动统一公式;并采用有限元方法(FEM)对电机在不同槽距和极距的匹配情况下,对电机的定位力进行仿真分析,得到电机的槽距和极距的最优尺寸。最后,分析了PMSPLG在恒速和正弦变化速度下的空载电动势变化曲线。论文给出单相永磁直线发电机同尺寸样机,实验验证了电机的电磁特性。计算与实验结果表明该直线发电机具有定位力波动幅值小、后续整流电路简单的特点;与其他采用旋转电机的波能发电装置相比,具有能量转换效率高、系统结构简单、应用成本低等特点,在海浪发电领域具有较好的应用前景。     

直线音圈电机特性研究

针对一种特殊结构形式的新型直驱电机,即基于洛伦兹力原理制造的音圈电机,通过建立其动态方程,对电机动态特性进行了仿真研究。基于此,构建了直线音圈电机的速度控制数学模型,利用部分模型匹配设计法对控制器进行了设计,仿真结果显示,该控制器响应快、调节时间短、无超调,对改善系统动态特性作用明显。所得结论对于类似控制器的设计具有指导意义。     

轴向磁路旋转式音圈电机的磁场计算与综合设计

介绍了轴向磁路式旋转音圈的原理和等效磁路,给出了电机设计的基本参数约束条件。利用有限元软件Ansoft进行了模型仿真与性能计算,并分析了音圈电机的电枢反应。给出了不同左右定子底座材料时的气隙磁密、最大力矩和重量的计算结果对比。该文对音圈电机的工程应用具有参考价值。     

音圈电机研究及应用综述

音圈电机是特种直线电机,是一种将电能直接转化为直线或者圆弧运动机械能而不需要任何中间转换机构的传动装置,其工作原理与扬声器的音圈类似。音圈电机具有体积小、重量轻、高加速度、高速度、快速响应、推力均匀等优良性能。介绍了音圈电机的设计与选用的理论基础,并阐述了音圈电机的技术工作原理、结构形式、设计方案、控制方法和热平衡分析。给出了音圈电机的设计计算方法,并对音圈电机的应用场合进行了详细介绍。     

基于有限元分析的弧形音圈电机综合优化设计

针对音圈电机设计中的磁路数值计算较复杂而简易计算准确度较低、设计参数选择不当等问题,文章在讨论音圈电机的漏磁、发热与机械时间常数的关系的基础上,结合有限元分析方法提出了一种简易的、准确的电机设计方法.然后应用该方法,以机械时间常数为优化目标,对已有的一台弧形音圈电机样机进行优化设计.通过样机实验证明:该方法具有较好的设计精度,同时降低了成本,提高了电机性能,取得了较好的效果,最后对音圈电机的其他改进方法进行了讨论.     

旋转式音圈电机电磁阻尼的解析分析与仿真

近年来,旋转式音圈电机(RVCA)被广泛地应用于精密运动控制系统,受到了科研工作者们的关注,但未见电磁阻尼效应的相关文献。本文分析了单、双磁路RVCAs的电磁阻尼的产生机理,通过理论推导得到了阻尼力的解析表达式,并利用有限元方法进行了验证。证明了单磁路RVCAs中的电磁阻尼由磁场极性不同引起;双磁路RVCAs中的电磁阻尼由磁场层数不同或磁场边缘效应引起,且由磁场层数不同引起的阻尼力的幅值是由磁场边缘效应引起阻尼力幅值的近30倍。本文的研究结果对此种电机的实际工程应用具有重要参考价值。     

光刻机光头调焦音圈电机的结构设计

以对光刻机刻蚀光头调焦时圈电机的设计的实际经验为例,阐述了音圈电机结构的设计原则,设计了两种结构的音圈电机,一种是采用氟塑料套筒,另一种采用滚珠导套。文中对这两种音圈电机的性能进行了分析。实验结果证明,最终选定的音圈电机结构具有良好而稳定的性能。     

应用于无线电能传输系统的中继线圈工作性能

以无线传感器网络节点无线充电应用为背景,采用具有磁场放大作用的中继谐振线圈,解决远距离、小尺寸接收端在极弱耦合系数(10?4量级)条件下所带来的无线电能传输问题。通过分析中继线圈的在谐振频率时的工作特征以及电流放大的理论机理,设计具有磁场增强功能的中继线圈,并研究其频率特性,同时实现:1耦合谐振时中继线圈对源级电流放大四倍以上;2通过采用将中继线圈与源级线圈置于同一平面的结构优化系统空间尺寸;3直径5cm接收端线圈在距离1m时为功率LED进行无线供电。     

微型音圈电机在手机摄像模组中的应用

音圈电机属于直线电机的一种,具有结构简单、体积小、高速、高响应等优点,广泛应用于许多精密领域,其中包括应用于手机摄像模组的微型结构。本文首先阐述了音圈电机的结构和原理,在此基础上,重点介绍了音圈电机在现有手机摄像模组中的常见应用和发展方向,包括不同的控制方式和新型音圈电机结构。     

分数槽集中绕组永磁电机弱磁性能研究

对于分数槽集中绕组电机,其绕组磁场中除整数次谐波外还含有分数次谐波,这些谐波分量使电机的直轴电感大大增加,提高了电机的弱磁调速性能。然而在不同极槽组合下,绕组磁场各次谐波分量变化十分复杂,因此有必要研究不同绕组形式下绕组电感的变化规律。本文首先建立了表贴式永磁电机绕组磁场的解析模型,分析了相电感各部分组成与谐波磁场的对应关系,给出了绕组磁场谐波频谱和相电感的解析表达式和详细推导过程。利用该方法计算了常用极槽组合下电机的谐波漏感系数,得出电机电感值与极槽组合的变化规律。最后,采用有限元仿真和实验对上述结论进行了验证。研究结果显示,采用分数槽集中绕组能使电机弱磁能力有明显的提升。     

横向磁场电机的一般化尺寸方程

逆变器供电电机的设计不仅仅只是电机尺寸和性能估算,而是涉及系统优化与比较;然而,困难的是如何比较不同结构与运行方式的电机。电机的一般化尺寸方程能方便地调整电机的不同结构,计及不同的反电势与电流波形和参数,是一种理想的电机比较工具。本文详细推导了横向磁场电机的一般化尺寸方程,并应用一般化尺寸方程进行Ｗｅｈ氏横向磁场永磁电机与笼型异步电机的比较。