磁聚焦式电磁扭矩传感器线圈优化设计

摘要：

传统电磁式扭矩传感器通过电磁感应测量轴两端扭转角度实现测量扭矩的作用,为此本文建立适合的线圈结构模型,针对传统单线圈结构感应电动势微弱的现象,分析影响磁场聚焦参数,对激励线圈结构进行优化设计.通过Ansys Max-well仿真分析,得到不同组线圈磁场强度竖直分量的三维磁场云图,利用算法优化得到最佳导磁体结构,改进线圈结构得出最佳线圈结构模型.通过对仿真结果分析,得到改进后的线圈是传统单线圈结构磁场强度的26.9倍,与理论推导值近似一致,磁场能量峰值集中在2.4 mm2左右的区域上.作用在该磁场中的接收线圈随轴转动时,感应电动势是传统单线圈结构的17.63倍,呈现与旋转周期相同的周期变化,效果得到明显改善.

关键词：磁聚焦、线圈结构、扭矩测量、算法优化、Maxwell仿真

所属期刊栏目：36

分类号：S225.93;TH112.2(农业机械及农具)

资助基金：中央高校基金2572019PC04

在线出版日期：2020-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：78-86