考虑液质润滑的多自由度永磁球面电机设计与分析

摘要

cqvip:为优化多自由度永磁球面电机结构设计,在考虑液质润滑球面轴承理论的基础上,确定合适参数以改善电机工作情况。首先对其基本结构建模并进行工作原理分析,基于混合驱动模式,实现电机多自由度运动,并建立了适用于永磁球面电机润滑分析的数学物理模型,推导出Reynolds方程和油膜厚度方程,运用有限差分法和编程对方程进行数值求解;然后分析了偏心率、定转子间隙、电机转速、速度系数以及油膜粘度等参数对电机润滑性能的影响;最后构建了实验样机和润滑油粘温实验平台,获取了粘度和测试温度与运转时间的关系。结果表明:在球坐标下所建立的润滑理论适用于多自由度永磁球面电机,而且在油膜厚度没有达到最小临界值时,增大偏心率、转速、速度系数和油膜粘度以及减小定转子间隙,能够有效提高油膜压力和承载能力。