為研究橫機織針混合磁懸浮驅(qū)動的空間磁場分布規(guī)律,通過構(gòu)建圓柱形和長方體形2種永磁織針結(jié)構(gòu),根據(jù)安培環(huán)路定理,將永磁體等效為縱向的多圈電流環(huán)結(jié)構(gòu),并據(jù)此推導(dǎo)出織針垂直向上運動至空間任意位置的磁感應(yīng)強度。在此基礎(chǔ)上利用有限元電磁仿真軟件對永磁織針模型進(jìn)行仿真,同時搭建織針空間磁場強度實驗測量平臺進(jìn)行數(shù)值測量。通過對比計算、仿真和實驗測量發(fā)現(xiàn):在圓柱型永磁織針中,厚徑比越大,磁感應(yīng)強度越大;在長方形永磁織針中,厚度不變磁感應(yīng)強度隨著長寬比增大而減小。

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【部分圖文】：

圖1織針磁驅(qū)動結(jié)構(gòu)示意圖

不同的鐵磁材料沿特定方向上充磁所表現(xiàn)的磁性及磁場分布往往不同。圖2示出橫機的混合電磁懸浮驅(qū)動織針幾何和等效環(huán)流模型。圖2圓柱形永磁織針幾何和等效環(huán)流模型

圖2圓柱形永磁織針幾何和等效環(huán)流模型

圖1織針磁驅(qū)動結(jié)構(gòu)示意圖由圖2可知，橫機的單一式混合電磁懸浮模型，主要由永磁織針、支撐級片、電磁鐵組成;由于織針對數(shù)學(xué)建模和有限元仿真分析沒有影響，依據(jù)永磁織針的簡化模型，顯示當(dāng)永磁體沿著Z軸正向充磁，磁感線從N極出發(fā)指向S極。在永磁材料選定情況下，永磁體外部磁感線的疏密主要與....

圖5長方體永磁等效模型

從圓柱形永磁體空間磁場分布模型，類推到長方形永磁體空間磁場分布模型。長方形永磁體的長寬高分別是L、W、H，沿著Z向充磁，假設(shè)永磁體達(dá)到磁飽和，內(nèi)部磁場均勻，內(nèi)部磁感線基本平行，磁感應(yīng)強度B的絕對值為一定值，如圖5(a)所示。根據(jù)等效安培環(huán)路定律，長方形永磁磁場等效為Z方向上n圈電....

圖6磁感應(yīng)強度仿真結(jié)果

通過對2種形狀的永磁體進(jìn)行有限元仿真，得到不同尺寸下，磁感應(yīng)強度的變化規(guī)律，給定永磁體的材料是ND35，充磁方向沿著Z軸正向，空間中磁感應(yīng)強度數(shù)值分布如圖6所示。由圖6可知，厚徑比越大磁感應(yīng)強度也就越大;當(dāng)直徑不變，磁感應(yīng)強度隨厚度的增加而增大，織針的驅(qū)動加速度增加;其中直徑為4....

本文編號：3900004