传统针织圆纬机的编织效率主要由织针组件驱动方式所决定,其机械式驱动方式在工作中必然带来摩擦磨损、刚性冲击、工作噪音等问题。本课题组一直致力于织针组件以电代机的研究,为进一步提升传统针织圆纬机织针驱动组件的工作效率,避免织针部件工作中产生机械摩擦所带来的能量损耗和冲击噪音等。本文提出一种管式直驱电织针原理方案,具有控制精准、响应迅速、结构简单、维护方便的优点,同时具备位移行程不受限制、增加线圈组数便可成倍增加织针驱动力的特点。以实现织针拉力达3～5c N与位移量20mm的目标。重点研究内容主要有:首先研究织针组件驱动原理与主要部件结构,分析驱动织针受力模型,织针在运动过程中的轨迹曲线分析;其次基于电磁学理论,建立理论模型,通过数值计算与仿真分析验证了理论模型的正确型;通过织针组件模型,利用有限元分析软件得出了织针沿运动方向和径向气隙磁密曲线变化规律,气隙磁密曲线成规律变化且与长度无关,增加永磁体长度即可增加织针位移行程;通过建立不同间距模型,研究了不同间距值气隙磁场曲线的变化规律,得出了气隙磁密的波动随着间距值变大而变小的结论;分析了在不同组数线圈作用下织针组件电磁力的变化规律,计算出理论模型的平均电磁力约2.57N。得出了增加线圈组数即增大电磁力,电磁力的大小与线圈组数成正比的关系。最后分析了织针组件的控制模型,通过设计硬件电路控制模块,制作驱动器实物,利用规则采用法编写驱动控制程序进行实验,验证了硬件电路控制模块与控制程序的可行性。依据模型结构尺寸制作织针、绕组线圈等实物,搭建织针组件实验平台。在实验中驱动织针高速运动位移约80mm。利用高斯计设备器进行实验,得出了织针实物气隙磁密曲线变化规律,对比验证了理论分析的正确性,通过织针驱动实验,验证了管式直驱电织针方案的可行性,为进一步研究织针组件构建针织圆纬机实物化提供了研究基础。