零刚度磁悬浮重力补偿器的分析与改进

作者：刘凯; 陈冬郎; 曾理湛

来源：微电机, 2021, 54(07): 5-10.

DOI：10.15934/j.cnki.micromotors.2021.07.002

• 零刚度
• 磁悬浮
• 重力补偿器
• 磁场解析
• 隔振

零刚度磁悬浮重力补偿器(ZMLGC)工作在零刚度点附近,用以平衡重力并实现超低频隔振。但是,随着ZMLGC的运动其轴向刚度增加显著,制约了隔振性能。为有效减小工作行程内轴向刚度的变化,首先基于等效电流模型分析了零刚度生成原理。然后,利用椭圆积分建立了ZMLGC的磁场和电磁力解析模型,并在Matlab中编程实现。提出了不等厚的动子拓扑结构以改善气隙磁场分布,结合解析模型和有限元模型进行了结构参数设计计算。最后,搭建样机进行了静态和动态实验。结果表明,在±1 mm工作行程内,ZMLGC的最大刚度降低了四倍,达到10 N/m。

• 单位
  数字制造装备与技术国家重点实验室; 华中科技大学