双曲面线圈与永磁混合驱动悬浮织针样机研究

基于单电流圆环的磁场计算模型,考虑线圈磁场的可叠加特性,同时忽略密绕线圈中相邻圆环间的磁场耦合效应,建立单级曲面密绕线圈沿轴线磁场的计算公式,进一步推导得到双级曲面线圈组合下的磁场计算模型。基于麦克斯韦电磁力理论,分析并计算双级曲面线圈磁场中永磁体受到的悬浮磁力,并通过实际测量进行验证。根据理论分析得到优化模型实际制作线圈,并搭建127 mm(5")的磁悬浮驱动织针试验样机,通过上位机界面控制织针运动,传感器系统对织针的悬浮高度进行实时采集。结果表明:在优化的双曲线形线圈驱动下,织针能较准确地达到3功位高度,并在相应高度实现一定行程范围的稳定悬浮以及编织工艺。