Conception d'un petit moteur à aimant permanent axial à entraînement direct
Ce document conçoit une topologie de moteur de curseur à aimant permanent axial à faible vitesse et à couple élevé pour le petit système à entraînement direct. La structure utilise des aimants permanents annulaires et des enroulements concentrés pour s'adapter à l'espace d'installation du moteur et au couple de sortie limités. Prétendre. Dans la conception, le modèle analytique de circuit magnétique et la méthode d'analyse par éléments finis du moteur à aimant permanent sont utilisés pour évaluer et comparer les principales caractéristiques d'état stationnaire du moteur et pour vérifier les caractéristiques de fonctionnement du moteur proposé à une vitesse de rotation comprise entre 0 et 100 t / min. , qui constitue la base de la conception de ce type de moteur. expérience.
1. Introduction
Dans le système de commande d'objectif, en fonction de la position de montage du moteur de commande, il est généralement divisé en catégories: type d'entraînement de corps, type d'entraînement de lentille et type d'entraînement double de lentille de corps. Parmi eux, le type à entraînement par lentille (le type dans lequel le moteur d’entraînement est monté directement dans l’objectif) permet au système de réduire le réglage du réducteur et du mécanisme de liaison flexible, et les performances du moteur sont généralement supérieures à celles de l’entraînement par la carrosserie. moteur, mais nécessite l'utilisation d'un entraînement direct capable d'atteindre une faible vitesse et un couple élevé. Moteur. À l'heure actuelle, la plupart des applications à entraînement direct fonctionnent à faible vitesse et à couple élevé via un réducteur. Bien que la transmission de précision conventionnelle soit relativement mature, elle est généralement encombrante, bruyante et inefficace. Il n’est donc pas nécessaire d’utiliser un dispositif de changement de vitesse. Il est urgent de fournir des moteurs à entraînement direct à faible vitesse et couple élevé [1] - [3]. Le moteur à entraînement direct s’applique au système d’entraînement à petite lentille, qui peut convertir directement l’énergie électromagnétique et l’énergie mécanique afin de réduire les pertes d’énergie. Dans le même temps, le moteur électromagnétique traditionnel peut apprendre de la stratégie de contrôle moteur mature et du moteur à ultrasons à l'aide de céramiques piézoélectriques. 4] Comparaison des entraînements pour obtenir un contrôle précis et stable du moteur.
Le moteur de curseur à aimant permanent est un moteur à entraînement direct synchrone à aimant permanent de type à champ magnétique populaire. En raison de sa conception multipolaire, il présente les caractéristiques "d'engrenage magnétique" à faible vitesse et couple élevé [5] - [6], qui surpassent la synchronisation par aimant permanent traditionnelle. De nombreuses défaillances du moteur dans les applications à entraînement direct ont de bonnes perspectives d’application et de recherche. Le mécanisme du curseur est plus compliqué que le moteur à aimant permanent traditionnel, mais son principe de conception unique lui confère des caractéristiques de vitesse réduite et de couple élevé sans faire appel au réducteur. Il est donc largement utilisé dans le système à entraînement direct. Bien que le moteur à vernier à aimants permanents ait des performances en arrière par rapport au moteur à engrenages magnétiques en termes de densité de couple, la quantité d'aimant permanent est réduite de près de moitié et la densité de couple est grandement améliorée par rapport au moteur à aimants permanents conventionnel. Dans le même temps, une conception raisonnable du nombre de pôles et une optimisation de la cogging peuvent optimiser les caractéristiques de couple élevé du moteur du curseur, et la conception du champ magnétique à entrefer axial axial du disque du même niveau de puissance peut réduire davantage le volume du moteur par rapport à la conception du champ magnétique radial . , augmenter la densité de couple [7].
Par conséquent, basé sur l’application du système d’entraînement à petites lentilles, cet article propose un schéma de conception utilisant une structure de moteur à curseur à aimant permanent axial, et le moteur tourne à basse vitesse grâce au procédé d’analyse par circuit magnétique et à la simulation tridimensionnelle par éléments finis. méthode. Les caractéristiques de la zone en régime permanent sont évaluées et les caractéristiques de fonctionnement et les schémas d'optimisation des moteurs électromagnétiques à faible vitesse et à couple élevé dans de telles conditions.
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