摘要：為了探索平面電機設計、研究的新方法，采用虛擬樣機及其仿真技術，設計了開關磁阻平面電機的三維虛擬樣機，論述了srpm的組成結構和工作原理建立廠具有電流和位置負反饋的雙閉環智能控制系統，對srpm虛擬樣機進行r機電一體化聯合仿真研究．優化了控制參數和結構參數，給出了有價值的分析和研究成果。實驗結果證明srpm虛擬樣機具有良好的動態特性和較小的位移跟蹤誤差。

  關鍵詞：開關磁阻平面電機；虛擬樣機；聯合仿真

  中圖分類號：tm352  文獻標識碼：a  文章編號：1004-7018(2010)07-002,s-03

    在許多工業制造領域以及電子產品生產中，都需要高精度和高速度的平面運動，如數控機床、平面焊接機、大規模集成電路的加工與封裝、印刷電路板制作設備等。20世紀80年代后期，隨著世界各國特別是日本、美國和俄羅斯等國壹線電動機的研制與廣泛應用，研究人員采用兩臺或多臺直線電動機各自的直線運動疊加合成平面運動。這種裝置省去了旋轉運動到直線運動的中間轉換機構，提高了平面運動的精度和速度。但是由直線電動機疊加形成平面運動的裝置，并沒有從根本上擺脫“低維運動機構疊加形成高維運動機構”的模式，特別是對于底層的直線電動機需要承載上層直線電動機及其相關機械部件的重量，穩定性、速度和精度都受到限制。因此，引發r直驅式平面電機的研究熱潮。開關磁阻式乎面電動機（以下簡稱srpm）由旋轉式開關磁阻電動機演變而來，是一種可暖直接驅動形成平面運動的平面電機，它將電能直接轉換成機械能，從而省去了由直線運動到平面運動的一系列機械轉換裝置。

    虛擬樣機技術又稱為機械系統動態仿真技術是上20世紀80年代隨著計算機技術的發展而迅速發展起來的一項計算機輔助工程( cae)技術。它科用計算機軟件建立機械系統的三維實體模型，分析和評估系統的性能．從而為物理樣機的設計和制造提供可靠的參數依據。它使用系統仿真軟件在各種虛擬環境中真實地模擬系統的運動，便于在計算機查找設計缺陷，并予以修改，對不同的設計方案進行仿真試驗，修正并改進，直至獲得****的設計

方案，而后加工制作物理樣機，具有早期確定設計參數、更新產品開發過程、縮短開發周期、降低成本、提高產品質量等優點。

    srpm由定子、動子和機械部件構成，定子和動子鐵心（雙凸極結構）均采用鐵磁材料，動子鐵心上安裝集中繞組，而定子尤需繞組，電不需要永磁體，因此結構簡單。

    srpm定子鐵心沖片如圖la所示，將多個定子鐵心沖片疊裝成定子鐵心塊如圖lb所示，再將多個定子鐵心塊垂直交叉拼裝成網狀結構如圖le所示．并用環氧膠粘接在一起，固定在基座平臺上。每個定子鐵心塊的疊裝厚度與齒寬相同，這樣，在x方向和y方向上形成多條相同的磁路通道，并可以按照實際需要沿x方向和y方向擴展。

 

    srpm動子鐵心沖片如圖2a所示，將多個動子鐵心沖片疊裝成動子鐵心如圖2b所示，在動子鐵心窗幾套裝繞組，成為單相動子如圖2e所示。

   

    兩套三相動子，一套產生z方向電磁推力，另一套產生y方向電磁推力。為了減小x方向與1方向上的磁路耦合作用，將六個相同的動子相互垂直、交叉、對稱地同定在動子臺架上。動子的結構及布置形式如圖3所示。

   

    srpm是機電一體化系統，其中機械部件包括導向機構和附件。

    導向機構由z方向導向軸（滑桿）和y方向導向滑軌組成。y方向導向滑軌固定在基座平臺上，x方向導向軸一方面