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多棒結(jié)構(gòu)磁致伸縮換能器的磁場研究
關(guān)鍵詞：磁致伸縮換能器 多棒結(jié)構(gòu) 磁場分析 磁路優(yōu)化 結(jié)構(gòu)設(shè)計
摘要：基于換能器的不同應(yīng)用背景,設(shè)計了2臺換能器樣機(jī),分別為應(yīng)用于高頻的雙棒結(jié)構(gòu)換能器樣機(jī)和應(yīng)用于微米級拋光的四棒結(jié)構(gòu)換能器樣機(jī)。基于Maxwell方程組,應(yīng)用有限元方法對兩臺多棒結(jié)構(gòu)換能器樣機(jī)進(jìn)行了磁場分析,確定了最佳磁路結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn),在6 000 Hz頻率和2 A勵磁電流下,驅(qū)動線圈串聯(lián)的雙棒結(jié)構(gòu)換能器的平均磁通密度為0.879 T。與其他磁路結(jié)構(gòu)相比,它的磁通密度更高且更均勻,適用于高頻換能器。對四棒結(jié)構(gòu)換能器進(jìn)行不同激勵條件下的磁場分析,結(jié)果可知A棒和C棒的磁通密度相位相差180°,B棒和D棒的磁通密度相位也相差180°,磁通密度峰值均為0.45 T。4個磁致伸縮材料棒之間形成閉合回路,漏磁較小,具有三維位移輸出,此磁路結(jié)構(gòu)適用于微米級拋光的換能器。
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