基于Halbach阵列的机器人关节电机关键技术研究

• 作者: 葛红岩 卓亮 刘勇 杨荣江
• 来源期刊: 电机与控制应用
• 学科: 工学
• 关键词: 机器人关节电机 Halbach阵列 有限元 磁钢
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 研究与设计
• 页码范围: 65-69
• 页数: 5页
• 分类号: TM351|TM341
• 语种: 中文
• DOI: 10.12177/emca.2020.173

摘要

机器人关节电机对电机的过载能力、电机重量、响应速度有较高的要求,而传统的力矩电机转子外径较大,转子重量和转动惯量较大,响应慢.基于Halbach阵列设计了一款机器人用关节电机,利用了Hal-bach阵列的磁屏蔽作用.使用非导磁铝合金作为转子轭部的材料,降低了转子的质量和转动惯量,提高了电机的响应速度.分析了Halbach阵列的优势,列举了几种常见的Halbach阵列结构,确定了电机的尺寸参数.通过电磁场有限元仿真分析了基于Halbach阵列的机器人关节电机的磁钢尺寸对电机性能的影响.最终通过试验验证了该技术的有效性.