新型直接驱动管型直线无刷永磁电动机的发展

1、新型直接驱动管型直线无刷永磁电动机的发展速，平滑，带10-cm工作行程紧密定位的致动器。在图1中所示的直接驱动的管型直线无刷永磁电动机（LBPMM）有一个无槽的定子，能够提供没有顿振的平滑转换。这个设计选择牺牲更高的输出推力的能力，来实现平滑致动。这种致动器的应用包括紧密定位和机器人致动的需要。在灵巧的手1和终端复合连接的机器人手臂中直线致动器用来作为机器人的末端受动器。Budig 论述了不同的直线电动机在许多不同的领域中的应用2。图1.装配好的管装直线电动机安装在精密光学桌面上，用铜管和右边的LVDT连接。永磁体放在铜管里面。在电动机后面可以看到放大器直线致动器被用在水压的或是气压泵中，在需

2、要高输出力的无精确下滑要求的应用中相当有效。其他的致动器使用无静电回转电机和导螺杆或是其他的旋转到直线转换装置相连接，这就带来了根多的复杂因素包括增长的反冲和移动部分因为联接或齿轮增加的质量。因此, 由永磁体和载流线圈组成的LBPMM,特别适合用来做精密定位上的应用。在LBPMM和其他直接驱动系统的领域（直接驱动就是指负载由电动机直接推动），以经有了很多的贡献。LBPMM常被应用在单自由度和多自由度的精密定位中。Lequesne调查了许多按照转换率在5到20mm内而设计的永磁直线电动机性能指标。3Kim和Trumper et. al论证了一个6自由度的平板LBPMM能够被用在纳米级的精nkl讨

3、论了直线电机在超高精度机床上的应用13,这也是我们这次设计的电动机可能的用途之一。Basak和Shirkoohi使用软件对NdFeB magnets直流无刷直线电动机的磁场进行了分析计算。14 Lee论证了使用锯齿状部件在圆柱型直线电动机设计中的可行性，使用这种部件的好处在于能够使装配容易并且防止电机运行时热度过高15。Trumper等人论述了电磁序列能够在2维和3维场方向图中产生通过线圈中变化的电流密度16。Ishiyama介绍了一种用于圆柱形直线电动机定子的设计方法，就是使用一个固定机械装置来结合由相邻永磁体的相对面形成的环17。Akmese等人记述了电机参数的计算机分析方法和磁场顿振推力

4、的有限元分析18。Eastham, 等人 论述了无刷管型直流电动机的最优化设计19。 上述所提到的设计概念，特别是在7-10中讨论过的，在总体性能上和这n磁体和。管子的外直径为11.1-mm(7/16")，管壁厚0.356 mm (0.014")，长305 mm (12.0")。磁体和spacer在管子中按照NSNS-SN-SN的方向排列。在铜管里的磁体能够通过9线圈集来转换，如图2所示。支撑铜管的尼龙轴承用Delrin固定在定子的两端来保持住。当把线圈面对面的粘合起来的时候，0.787- mm厚的多层pr用来留下一个间隙在在spacer的内直径到外直径处开槽留下空间给引出的金属导线。Spacer是纵倾的因此它的内直径就会比线圈的大，外直径会比线圈的小。这样就能使铜管在线圈中自由滑动并留下空间给引出的空间导线使其能在周围适