基于动圈与中心磁极优化的长冲程驱动系统设计

摘要

为解决传统长冲程驱动系统存在的推力波动大、能量转换效率低及结构稳定性不足等问题，本文提出一种基于动圈与中心磁极协同优化的长冲程驱动系统设计方案。首先，剖析驱动系统的磁路与力学传递机理，明确动圈绕组排布、中心磁极结构参数对系统性能的核心影响机制；其次，针对长冲程工况下磁场分布不均的关键问题，采用绕组分段错位排布优化动圈结构，通过磁极端部弧形过渡及梯度导磁材料复合设计优化中心磁极；最后，构建系统仿真模型，从磁场分布、推力特性及能量效率三个维度验证优化方案的有效性。结果表明，优化后的驱动系统推力波动幅度降低40%以上，能量转换效率提升15%，在长冲程往复运动场景中展现出优异的稳定性和高效性。