高推力密度圆筒型音圈电机的结构设计研究
发布时间：2020-12-09 19:31
本文的目的是设计一种推力密度高,推力波动小,数控冲床用的音圈电机。目前数控冲床普遍采用的是气动式或者是旋转电机加曲柄机械结构转直线的形式,本文提出使用音圈电机作为数控冲床的直线冲击部分。音圈电机(Voice Coil Motor,VCM)作为直线电机的一种,不需要任何中间转换机构,可直接产生直线运动。其中圆筒型音圈电机结构简单,永磁材料和线圈利用率高,控制换向方便,并且具有响应速度快,无齿槽效应等优点。所以,结合圆筒型音圈电机结构和控制方面的优势,其适合应用于数控冲床的直线冲击系统中。然而圆筒型音圈电机推力密度不高一直是其亟需解决的问题,因此充分利用其永磁材料,进行合理的结构设计,在尽量不增加体积的情况下增加电机的推力,具有重要的研究价值。本文对应用于数控冲床直线冲击系统中的圆筒型音圈电机进行了研究,主要工作包括:(1)介绍了磁路磁场基本电磁理论以及音圈电机的工作原理和分类,建立了音圈电机的数学模型,推导出它的电压方程、反电动势方程和电机力平衡方程。(2)根据数控冲床直线冲击系统的要求,提出了圆筒型音圈电机的设计指标。根据不同类型音圈电机的特点和电机的设计指标,对音圈电机进行了选型。然...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
音圈电机实物图
圆筒型弧型图2.3 平板型音圈电机 图2.4 圆筒型音圈电机Fig.2.3 The flat VCM Fig.2.4 The cylindrical VCM图2.5 弧型音圈电机Fig.2.5 The rotary VCM图2.3至图2.5为平板型、圆筒型以及弧型音圈电机的实物图。以动子结构分类以及不同类型下优缺点对比如表2.2所示。
圆筒型弧型图2.3 平板型音圈电机 图2.4 圆筒型音圈电机Fig.2.3 The flat VCM Fig.2.4 The cylindrical VCM图2.5 弧型音圈电机Fig.2.5 The rotary VCM图2.3至图2.5为平板型、圆筒型以及弧型音圈电机的实物图。以动子结构分类以及不同类型下优缺点对比如表2.2所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型双层Halbach永磁阵列的解析分析[J]. 寇宝泉,曹海川,李伟力,张晓晨. 电工技术学报. 2015(10)
[2]圆筒型横向磁通永磁直线电机的基础研究[J]. 赵玫,邹继斌,王骞,杨洪勇,刘慧霞. 电工技术学报. 2014(S1)
[3]新型Halbach次级结构永磁同步直线电机[J]. 张鲁,寇宝泉,赵斌超,罗俊. 电工技术学报. 2013(07)
[4]数控机床直流直线电机结构设计及控制系统研究[J]. 张文跃,葛研军,蒋成勇,杨均悦. 机械设计与制造. 2011(12)
[5]音圈电机研究及应用综述[J]. 兴连国,周惠兴,侯书林,曹荣敏. 微电机. 2011(08)
[6]直线电机技术及其在非球面加工车磨复合加工中心上的应用[J]. 苏焕宇,谭铭志,谢洪权,宋健. 内燃机与配件. 2011(02)
[7]一种高效永磁无刷直流电动机设计仿真与分析[J]. 王光伟,窦满峰,李晓晖,李延升. 微特电机. 2010(06)
[8]一种无铁Halbach型永磁直线电机[J]. 黄学良,张前,周赣. 电工技术学报. 2010(06)
[9]永磁直线同步电机定位力分析与实验研究[J]. 王昊,张之敬,刘成颖. 中国电机工程学报. 2010(15)
[10]伺服比例阀用动圈式直线电机[J]. 许小庆,权龙,王旭平. 中国电机工程学报. 2010(09)
博士论文
[1]超精密定位音圈电机驱动控制系统研究[D]. 陈启明.哈尔滨工业大学 2016
[2]多自由度磁悬浮微动台的基础研究[D]. 张赫.哈尔滨工业大学 2014
[3]精密隔振系统的扰动抑制与补偿研究[D]. 周振华.华中科技大学 2013
[4]空心式永磁直线伺服电机及其驱动控制系统研究[D]. 刘晓.浙江大学 2008
[5]面向IC封装的两自由度高速精密定位系统研究[D]. 冯晓梅.天津大学 2005
硕士论文
[1]无槽圆筒型永磁直线电机的推力特性研究[D]. 董春雷.哈尔滨工业大学 2016
[2]医用手术动力装置高速微电机设计[D]. 孙良伟.重庆大学 2016
[3]大量程触针式仪器测力控制系统研究[D]. 冯胜东.华中科技大学 2015
[4]基于DSP的直线电机驱动控制系统设计[D]. 张笑薇.东南大学 2015
[5]单相异步电机专用设计系统研究与开发[D]. 程红梅.浙江大学 2015
[6]面向直线电机的数控机床伺服控制系统的研究与设计[D]. 李秋林.广东工业大学 2014
[7]一种新型结构的直线压缩机研究[D]. 李奎.华中科技大学 2009
[8]摇臂式音圈电机的研究[D]. 赵宇龙.天津大学 2007
[9]高速直线运动单元设计及性能评价实验技术研究[D]. 李发尧.重庆大学 2006
本文编号：2907367
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
音圈电机实物图
圆筒型弧型图2.3 平板型音圈电机 图2.4 圆筒型音圈电机Fig.2.3 The flat VCM Fig.2.4 The cylindrical VCM图2.5 弧型音圈电机Fig.2.5 The rotary VCM图2.3至图2.5为平板型、圆筒型以及弧型音圈电机的实物图。以动子结构分类以及不同类型下优缺点对比如表2.2所示。
圆筒型弧型图2.3 平板型音圈电机 图2.4 圆筒型音圈电机Fig.2.3 The flat VCM Fig.2.4 The cylindrical VCM图2.5 弧型音圈电机Fig.2.5 The rotary VCM图2.3至图2.5为平板型、圆筒型以及弧型音圈电机的实物图。以动子结构分类以及不同类型下优缺点对比如表2.2所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型双层Halbach永磁阵列的解析分析[J]. 寇宝泉,曹海川,李伟力,张晓晨. 电工技术学报. 2015(10)
[2]圆筒型横向磁通永磁直线电机的基础研究[J]. 赵玫,邹继斌,王骞,杨洪勇,刘慧霞. 电工技术学报. 2014(S1)
[3]新型Halbach次级结构永磁同步直线电机[J]. 张鲁,寇宝泉,赵斌超,罗俊. 电工技术学报. 2013(07)
[4]数控机床直流直线电机结构设计及控制系统研究[J]. 张文跃,葛研军,蒋成勇,杨均悦. 机械设计与制造. 2011(12)
[5]音圈电机研究及应用综述[J]. 兴连国,周惠兴,侯书林,曹荣敏. 微电机. 2011(08)
[6]直线电机技术及其在非球面加工车磨复合加工中心上的应用[J]. 苏焕宇,谭铭志,谢洪权,宋健. 内燃机与配件. 2011(02)
[7]一种高效永磁无刷直流电动机设计仿真与分析[J]. 王光伟,窦满峰,李晓晖,李延升. 微特电机. 2010(06)
[8]一种无铁Halbach型永磁直线电机[J]. 黄学良,张前,周赣. 电工技术学报. 2010(06)
[9]永磁直线同步电机定位力分析与实验研究[J]. 王昊,张之敬,刘成颖. 中国电机工程学报. 2010(15)
[10]伺服比例阀用动圈式直线电机[J]. 许小庆,权龙,王旭平. 中国电机工程学报. 2010(09)
博士论文
[1]超精密定位音圈电机驱动控制系统研究[D]. 陈启明.哈尔滨工业大学 2016
[2]多自由度磁悬浮微动台的基础研究[D]. 张赫.哈尔滨工业大学 2014
[3]精密隔振系统的扰动抑制与补偿研究[D]. 周振华.华中科技大学 2013
[4]空心式永磁直线伺服电机及其驱动控制系统研究[D]. 刘晓.浙江大学 2008
[5]面向IC封装的两自由度高速精密定位系统研究[D]. 冯晓梅.天津大学 2005
硕士论文
[1]无槽圆筒型永磁直线电机的推力特性研究[D]. 董春雷.哈尔滨工业大学 2016
[2]医用手术动力装置高速微电机设计[D]. 孙良伟.重庆大学 2016
[3]大量程触针式仪器测力控制系统研究[D]. 冯胜东.华中科技大学 2015
[4]基于DSP的直线电机驱动控制系统设计[D]. 张笑薇.东南大学 2015
[5]单相异步电机专用设计系统研究与开发[D]. 程红梅.浙江大学 2015
[6]面向直线电机的数控机床伺服控制系统的研究与设计[D]. 李秋林.广东工业大学 2014
[7]一种新型结构的直线压缩机研究[D]. 李奎.华中科技大学 2009
[8]摇臂式音圈电机的研究[D]. 赵宇龙.天津大学 2007
[9]高速直线运动单元设计及性能评价实验技术研究[D]. 李发尧.重庆大学 2006
本文编号：2907367
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2907367.html
教材专著
