郭祥

永磁涡流制动器设计与实验研究

郭祥

（南京理工大学 210094）

本文提出了一种新的直线型永磁涡流制动模型，推导了其涡流阻力的计算公式并搭建实验装置研究其力学性能，实验结果表明测量制动力与理论计算结果基本一致。

永磁体；涡流；制动器；制动力

引言

直线驱动装置由于结构简单、易调节、速度不受限制等优点，今年来得到了广泛应用，其制动问题自然成为新的研究热点。永磁涡流制动技术作为一种新的制动方式，与传统制动方式相比具有制动力稳定可靠、制动力大、寿命长、结构简单等优点[1]。

永磁涡流制动的原理是闭合导体在磁场中做切割磁感线运动导体中产生感应电动势和电流，感应电流产生的磁场与永磁体的磁场相互作用形成制动力使运动物体减速或制动。按照制动对象驱动器传递运动方式分为直线式永磁涡流制动和旋转式永磁涡流制动[2]。

1 永磁涡流制动器模型

永磁涡流制动器由动轴、定导体、永磁体、铁级四部分组成。根据磁路优化原理，采用圆筒式的定导体，圆筒式结构相对于矩形结构能够有效的减少漏磁，更好地利用永磁体产生的磁场，在导体中产生较大的涡流，得到更大的制动力。

2 涡流阻力的计算

根据洛伦兹定律，永磁体和导体管的相对运动使导体管内产生感应电动势和感应涡流。涡流产生的磁场和外部永磁体的磁场方向相反，使每块永磁铁都受到阻力其电：

σ为电导率。由于导体管的运动方向沿着垂直方向，v×Bz=0，电流密度J大小与轴向磁通量密度无关只与径向磁通量密度有关。……