高推力密度圓筒型音圈電機的結構設計研究
發(fā)布時間：2020-12-09 19:31
本文的目的是設計一種推力密度高,推力波動小,數控沖床用的音圈電機。目前數控沖床普遍采用的是氣動式或者是旋轉電機加曲柄機械結構轉直線的形式,本文提出使用音圈電機作為數控沖床的直線沖擊部分。音圈電機(Voice Coil Motor,VCM)作為直線電機的一種,不需要任何中間轉換機構,可直接產生直線運動。其中圓筒型音圈電機結構簡單,永磁材料和線圈利用率高,控制換向方便,并且具有響應速度快,無齒槽效應等優(yōu)點。所以,結合圓筒型音圈電機結構和控制方面的優(yōu)勢,其適合應用于數控沖床的直線沖擊系統(tǒng)中。然而圓筒型音圈電機推力密度不高一直是其亟需解決的問題,因此充分利用其永磁材料,進行合理的結構設計,在盡量不增加體積的情況下增加電機的推力,具有重要的研究價值。本文對應用于數控沖床直線沖擊系統(tǒng)中的圓筒型音圈電機進行了研究,主要工作包括:(1)介紹了磁路磁場基本電磁理論以及音圈電機的工作原理和分類,建立了音圈電機的數學模型,推導出它的電壓方程、反電動勢方程和電機力平衡方程。(2)根據數控沖床直線沖擊系統(tǒng)的要求,提出了圓筒型音圈電機的設計指標。根據不同類型音圈電機的特點和電機的設計指標,對音圈電機進行了選型。然...
【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：88 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
音圈電機實物圖
圓筒型弧型圖2.3 平板型音圈電機 圖2.4 圓筒型音圈電機Fig.2.3 The flat VCM Fig.2.4 The cylindrical VCM圖2.5 弧型音圈電機Fig.2.5 The rotary VCM圖2.3至圖2.5為平板型、圓筒型以及弧型音圈電機的實物圖。以動子結構分類以及不同類型下優(yōu)缺點對比如表2.2所示。
圓筒型弧型圖2.3 平板型音圈電機 圖2.4 圓筒型音圈電機Fig.2.3 The flat VCM Fig.2.4 The cylindrical VCM圖2.5 弧型音圈電機Fig.2.5 The rotary VCM圖2.3至圖2.5為平板型、圓筒型以及弧型音圈電機的實物圖。以動子結構分類以及不同類型下優(yōu)缺點對比如表2.2所示。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]新型雙層Halbach永磁陣列的解析分析[J]. 寇寶泉,曹海川,李偉力,張曉晨. 電工技術學報. 2015(10)
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[3]新型Halbach次級結構永磁同步直線電機[J]. 張魯,寇寶泉,趙斌超,羅俊. 電工技術學報. 2013(07)
[4]數控機床直流直線電機結構設計及控制系統(tǒng)研究[J]. 張文躍,葛研軍,蔣成勇,楊均悅. 機械設計與制造. 2011(12)
[5]音圈電機研究及應用綜述[J]. 興連國,周惠興,侯書林,曹榮敏. 微電機. 2011(08)
[6]直線電機技術及其在非球面加工車磨復合加工中心上的應用[J]. 蘇煥宇,譚銘志,謝洪權,宋健. 內燃機與配件. 2011(02)
[7]一種高效永磁無刷直流電動機設計仿真與分析[J]. 王光偉,竇滿峰,李曉暉,李延升. 微特電機. 2010(06)
[8]一種無鐵Halbach型永磁直線電機[J]. 黃學良,張前,周贛. 電工技術學報. 2010(06)
[9]永磁直線同步電機定位力分析與實驗研究[J]. 王昊,張之敬,劉成穎. 中國電機工程學報. 2010(15)
[10]伺服比例閥用動圈式直線電機[J]. 許小慶,權龍,王旭平. 中國電機工程學報. 2010(09)
博士論文
[1]超精密定位音圈電機驅動控制系統(tǒng)研究[D]. 陳啟明.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]多自由度磁懸浮微動臺的基礎研究[D]. 張赫.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]精密隔振系統(tǒng)的擾動抑制與補償研究[D]. 周振華.華中科技大學 2013
[4]空心式永磁直線伺服電機及其驅動控制系統(tǒng)研究[D]. 劉曉.浙江大學 2008
[5]面向IC封裝的兩自由度高速精密定位系統(tǒng)研究[D]. 馮曉梅.天津大學 2005
碩士論文
[1]無槽圓筒型永磁直線電機的推力特性研究[D]. 董春雷.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]醫(yī)用手術動力裝置高速微電機設計[D]. 孫良偉.重慶大學 2016
[3]大量程觸針式儀器測力控制系統(tǒng)研究[D]. 馮勝東.華中科技大學 2015
[4]基于DSP的直線電機驅動控制系統(tǒng)設計[D]. 張笑薇.東南大學 2015
[5]單相異步電機專用設計系統(tǒng)研究與開發(fā)[D]. 程紅梅.浙江大學 2015
[6]面向直線電機的數控機床伺服控制系統(tǒng)的研究與設計[D]. 李秋林.廣東工業(yè)大學 2014
[7]一種新型結構的直線壓縮機研究[D]. 李奎.華中科技大學 2009
[8]搖臂式音圈電機的研究[D]. 趙宇龍.天津大學 2007
[9]高速直線運動單元設計及性能評價實驗技術研究[D]. 李發(fā)堯.重慶大學 2006
本文編號：2907367
【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：88 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
音圈電機實物圖
圓筒型弧型圖2.3 平板型音圈電機 圖2.4 圓筒型音圈電機Fig.2.3 The flat VCM Fig.2.4 The cylindrical VCM圖2.5 弧型音圈電機Fig.2.5 The rotary VCM圖2.3至圖2.5為平板型、圓筒型以及弧型音圈電機的實物圖。以動子結構分類以及不同類型下優(yōu)缺點對比如表2.2所示。
圓筒型弧型圖2.3 平板型音圈電機 圖2.4 圓筒型音圈電機Fig.2.3 The flat VCM Fig.2.4 The cylindrical VCM圖2.5 弧型音圈電機Fig.2.5 The rotary VCM圖2.3至圖2.5為平板型、圓筒型以及弧型音圈電機的實物圖。以動子結構分類以及不同類型下優(yōu)缺點對比如表2.2所示。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]新型雙層Halbach永磁陣列的解析分析[J]. 寇寶泉,曹海川,李偉力,張曉晨. 電工技術學報. 2015(10)
[2]圓筒型橫向磁通永磁直線電機的基礎研究[J]. 趙玫,鄒繼斌,王騫,楊洪勇,劉慧霞. 電工技術學報. 2014(S1)
[3]新型Halbach次級結構永磁同步直線電機[J]. 張魯,寇寶泉,趙斌超,羅俊. 電工技術學報. 2013(07)
[4]數控機床直流直線電機結構設計及控制系統(tǒng)研究[J]. 張文躍,葛研軍,蔣成勇,楊均悅. 機械設計與制造. 2011(12)
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[7]一種高效永磁無刷直流電動機設計仿真與分析[J]. 王光偉,竇滿峰,李曉暉,李延升. 微特電機. 2010(06)
[8]一種無鐵Halbach型永磁直線電機[J]. 黃學良,張前,周贛. 電工技術學報. 2010(06)
[9]永磁直線同步電機定位力分析與實驗研究[J]. 王昊,張之敬,劉成穎. 中國電機工程學報. 2010(15)
[10]伺服比例閥用動圈式直線電機[J]. 許小慶,權龍,王旭平. 中國電機工程學報. 2010(09)
博士論文
[1]超精密定位音圈電機驅動控制系統(tǒng)研究[D]. 陳啟明.哈爾濱工業(yè)大學 2016
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[3]精密隔振系統(tǒng)的擾動抑制與補償研究[D]. 周振華.華中科技大學 2013
[4]空心式永磁直線伺服電機及其驅動控制系統(tǒng)研究[D]. 劉曉.浙江大學 2008
[5]面向IC封裝的兩自由度高速精密定位系統(tǒng)研究[D]. 馮曉梅.天津大學 2005
碩士論文
[1]無槽圓筒型永磁直線電機的推力特性研究[D]. 董春雷.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]醫(yī)用手術動力裝置高速微電機設計[D]. 孫良偉.重慶大學 2016
[3]大量程觸針式儀器測力控制系統(tǒng)研究[D]. 馮勝東.華中科技大學 2015
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[5]單相異步電機專用設計系統(tǒng)研究與開發(fā)[D]. 程紅梅.浙江大學 2015
[6]面向直線電機的數控機床伺服控制系統(tǒng)的研究與設計[D]. 李秋林.廣東工業(yè)大學 2014
[7]一種新型結構的直線壓縮機研究[D]. 李奎.華中科技大學 2009
[8]搖臂式音圈電機的研究[D]. 趙宇龍.天津大學 2007
[9]高速直線運動單元設計及性能評價實驗技術研究[D]. 李發(fā)堯.重慶大學 2006
本文編號：2907367
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