机械工程学报

作者：徐园平, 凌日旺, 周瑾, 金超武

单位：南京航空航天大学机电学院 南京 210016

关键词：抗磁悬浮,静电电机,驱动特性,建模,湿度；

基金：国家自然科学基金 (51905263, 52275537)、江苏省自然科学基金(BK20190412)和航空科学基金(2020Z073052002)资助项目。

微型电机随着特征尺度的降低，其表面效应凸显，摩擦问题急剧突出。抗磁悬浮技术具有无摩擦、被动自稳定、尺度效应下浮重比显著提升等特点，是解决微型电机机械摩擦问题的一种有效途径。提出了一种基于抗磁悬浮静电驱动的微型电机方案，研制了转子直径为10 mm的定子下置式微型抗磁悬浮静电电机；基于永磁体电流等效模型，推导了抗磁悬浮静电电机磁通密度表达形式，建立了抗磁悬浮力的数学模型，获得了悬浮力与悬浮高度的关系并进行了实验验证；基于电容静电能原理，建立了抗磁悬浮静电电机的驱动力矩数学模型，获得了静电驱动力与定子输入电压、悬浮高度的关系并进行了实验验证；开展了旋转实验研究，分析了输入电压、环境湿度对转速的影响规律，获得了抗磁悬浮静电电机的驱动特性。本研究将会为高性能微型抗磁悬浮静电电机的研究提供支撑。

来源：2022年第19期

《机械工程学报》期刊编辑部

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