电磁式自动平衡执行器混合励磁结构参数优化

周书华; 陈立芳; 郭仪翔; 张洪; 孙亚冰

doi:10.13543/j.bhxbzr.2023.04.009

北京化工大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 50 ›› Issue (04) : 67 -74. DOI: 10.13543/j.bhxbzr.2023.04.009

电磁式自动平衡执行器混合励磁结构参数优化

周书华, 陈立芳, 郭仪翔, 张洪, 孙亚冰

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摘要

针对电磁式自动平衡执行器永磁/电磁混合磁路和结构优化困难、执行器运行平稳性差的复杂问题，采用永磁/电磁相结合的混合励磁结构参数优化方法，探究结构参数对自锁力矩和驱动力矩的影响规律；考虑不同尺寸执行器的结构差异性，提出宽比和厚比两个无量纲参数，利用混合励磁仿真优化永磁体、励磁环结构尺寸，大大提高了自锁及驱动稳定性。基于混合励磁结构参数优化结果搭建了一套自动平衡执行器，试验验证了永磁自锁和电磁驱动仿真结果：自锁力矩测试和仿真结果的误差不高于13.7%,电磁驱动配重盘实现了整圈步进。研究工作为电磁式自动平衡执行器的磁路优化设计提供了技术支撑。