多级绕组高动态纳米级定位音圈电机系统的基础研究

项目名称： 多级绕组高动态纳米级定位音圈电机系统的基础研究

项目编号： No.51177024

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 电工技术

项目作者： 李立毅

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 63万元

中文摘要： 微纳操作系统是人类连接宏观世界与微观世界的桥梁。随着微纳操作系统行程需求升至毫米级，音圈电机作为纳米执行器的优势凸显出来。微纳操作系统中，不仅要求所使用音圈电机定位到达纳米级精度，还要求具有足够的推力以满足加速度的需要，从而保证系统带载后定位的快速性。高速高精度的背景需求为音圈电机理论体系的完善、分析、设计和制造技术提出了更高的要求，本项目的申请旨在探索跨尺度音圈电机电磁场的分布与演化，损耗、传热、温度的精确调控，电机机构构型及其动力学等非线性因素与定位精度、调速的内在联系。在推导音圈电机纳米级连续气隙磁场的数学模型的基础上，分析热效应、柔性多体机构引起推力波动和系统运动变化的机理，最终，建立起更为接近真实系统的跨尺度、纳米级定位音圈电机的数学模型和分析方法。提出了一种多级绕组定子结构实现电机大推力、高推力分辨率特性共存的音圈电机系统解决方案。

中文关键词： 音圈电机；纳米定位；柔性多体系统；热特性；动力学模型

英文摘要：

英文关键词： Voice coil motor；nanopositioning；Flexible multi-body system；Thermal characteristic；Dynamic model