电子电器：磁悬浮平面电机场强仿真分析

因项目涉密原因，展示图均为替代图片，工程案例均有对应真实客户。

1、项目背景

平面电机（Planar Motor）是一种能够直接将电磁能转换为平面运动的电机，通常由定子、转子和支撑部件等部分组成。在支撑部件的限制和电磁力的作用下，平面电机的动子能够带动负载实现二维平面运动。磁悬浮平面电机是一种新型的驱动元件，国内对此的研究尚属空白。磁悬浮平面电机无需机械导轨支撑，可以直接实现大行程的二维平面驱动，极大简化了机械运动结构，且体积小、质量轻，可实现高速运动。此外，由于无需机械或气浮支撑，可在真空条件下实现精密运动。这些优点使得平面电机成为磁悬浮平台的优先选择驱动源。

2、项目目标

• 模型建立：利用ANSOFT MAXWELL软件建立磁悬浮平面电机的三维模型。

• 电磁分析：对磁钢阵列与绕组线圈模型进行有限元分析，了解电机气隙磁场的分布和电机静推力的变化情况。

• 优化设计：根据仿真结果，优化磁悬浮平面电机的设计，提升其性能和精度。

3、技术方案

    （1）有限元建模：使用ANSOFT MAXWELL软件建立磁悬浮平面电机的三维几何模型，定义磁钢和绕组的材料属性和边界条件。

    （2）电磁场仿真：在磁钢磁化均匀且不考虑动子绕组线圈边侧端面效应的假设条件下，进行电磁场仿真分析，计算气隙磁场在不同方向的分布情况。

    （3）静推力分析：通过仿真，得到电机在不同工作条件下的静推力变化曲线图。

    （4）结果分析：对仿真结果进行详细分析，评估磁悬浮平面电机在实际工作中的性能表现。

    （5）设计优化：根据分析结果，调整设计参数，优化磁悬浮平面电机结构，提升其工作效率和精度。

4、项目成果

• 磁悬浮平面电机三维模型：建立详细的磁悬浮平面电机三维模型，包括磁钢和绕组部分。

• 电磁场分布图：提供气隙磁场在不同方向的分布图，展示电磁场的强度和方向。

• 静推力变化曲线：生成电机在不同工作条件下的静推力变化曲线图。

• 优化设计方案：根据仿真和分析结果，提出优化设计方案，包括具体的结构调整和参数修改。

5、预期应用

该项目的研究成果可广泛应用于磁悬浮平台的设计与制造，提升平台的运动精度和工作效率。同时，提供的仿真与优化方法可为其他类型平面电机的设计提供参考，具有重要的工程应用价值。