吉林大学学报(工学版)

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轴向磁化永磁微电机转矩与最小尺寸

杨杰伟1,2,吴一辉1,刘波1,2,王淑荣1,张平1,张涛1,2   

  1. 1.中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室, 长春 130033; 2.中国科学院 研究生院,北京 100039
  • 收稿日期:2005-07-15 修回日期:2005-10-11 出版日期:2006-03-24 发布日期:2006-03-24
  • 通讯作者: 吴一辉

Torque and minimum dimension of axialmagnetized permanent magnet micromotor

Yang Jiewei1,2,Wu Yihui2,Liu Bo1,2, Wang Shurong2, Zhang Ping2, Zhang Tao1,2   

  1. 1.State Key Laboratory of Applied Optics, Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China; 2.Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039,China
  • Received:2005-07-15 Revised:2005-10-11 Online:2006-03-24 Published:2006-03-24
  • Contact: Wu Yihui

摘要: 为研究尺寸效应对轴向磁化永磁电机性能的影响,采用基于单元边的有限元方法对双转子电机的转矩进行了仿真计算,并将直径为20 mm电机的一系列转矩计算结果和实验测得结果进行了比较,计算值和实测值基本一致。得出了轴向磁化永磁微电机定子线圈线宽和线间距均为50 μm的最佳布线密度。分析了电机在结构、转矩和气隙磁场多方面因素共同限制下所能达到的最小尺寸,即精密机械意义上的能满足实际应用的最小电机直径为10 mm,厚度为5.2 mm,通以0.1 A的电流时能获得47 μN·m的转矩。分析方法和结果可对该类电机微小型化过程中的设计起指导做用。

关键词: 微电机, 轴向磁化, 有限元分析, 洛仑兹力, 转矩

Abstract: In order to study the size effect of the axialmagnetized permanent magnet dual rotor micromotor on its performance, the elementedge based finite element analysis method was adopted to simulate the torque of the motor. The simulated torques of a motor with 20 mm diameter were compared with the experimentally measured ones and a good agreement between them was achineved. The winding density in the stator was analyzed, and the obtained optimal scheme is that both the line width and the space between the lines are 50 μm. The minimum dimension of the motor confined by the configuration, torque of 47 μN·m, and air gap magnetic flux density, etc., was also analyzed and it was reached that the motor with 10 mm diameter and 5.2 mm thickness may satisfy the practical application needs in the area of fine mechanics with the electric current of 0.1A. The suggested analysis method is beneficial to the design and miniaturization of the micromotor.

Key words: micromotor, axialmagnetization, finite element analysis, Lorentz force, torque

中图分类号: 

  • TH113.21
[1] 古海东,罗春红. 疏排桩-土钉墙组合支护基坑土拱效应模型试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1712-1724.
[2] 刘国政, 史文库, 陈志勇. 考虑安装误差的准双曲面齿轮传动误差有限元分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 984-989.
[3] 于亮, 李和言, 马彪, 李慧珠, 李明阳. 多片离合器轴向平均比压的衰减特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 990-997.
[4] 贾一帆, 初亮, 许楠, 徐哲. 车用双电源开绕组电机驱动系统绕组模式切换及电流控制策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 20-29.
[5] 王佳怡, 刘昕晖, 王昕, 齐海波, 孙晓宇, 王丽. 数字二次元件变量冲击机理及其抑制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1775-1781.
[6] 孙荣军, 谷拴成, 居培, 高科. 基于有限元分析的煤矿井下新型弧角型聚晶金刚石复合片钻头优化设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1991-1998.
[7] 陈东辉, 刘伟, 吕建华, 常志勇, 吴婷, 慕海锋. 基于虾夷扇贝体表结构的玉米茬根捡拾器仿生设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1185-1193.
[8] 毛钰, 左曙光, 林福. 转矩波动下电动轮系统机电耦合振动特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 908-916.
[9] 刘刚, 靳立强, 陈鹏飞. 复杂工况下基于最佳滑移率的汽车牵引力控制算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1391-1398.
[10] 韩晓梅, 林学东, 李德刚, 李闯. 轻型车用柴油机起动怠速过渡过程瞬态喷油量控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(4): 1103-1108.
[11] 张彦玲, 孙瞳, 侯忠明, 李运生. 隔板式钢-混凝土曲线组合梁弯扭性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(4): 1107-1114.
[12] 吴越, 杨志刚, 陈龙, 康晓涛, 张东伟. 压电悬臂梁多模态发电装置的仿真与试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(4): 1162-1167.
[13] 于振环,张娜,刘顺安. 基于流-固耦合的车辆减振器动态非线性仿真分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(1): 16-21.
[14] 杨立昆, 李和言, 马彪. 改进的湿式离合器带排转矩模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2014, 44(5): 1270-1275.
[15] 闻德生, 郑珍泉, 王远, 杨杰, 张凯明, 张三喜. 非对称型多速液压马达的差动连接转矩转速[J]. 吉林大学学报(工学版), 2014, 44(5): 1342-1346.
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