无铁心圆筒型永磁同步直线电动机磁场分析

解析法有效解决了有限元法在圆筒型直线电动机中求解时间过长的问题,目前解析法大多针对有铁心圆筒型直线电动机进行分析,罕有对无铁心圆筒型永磁同步直线电动机(ITPMSLM)的分析。鉴于此,本文采用分离变量法求解ITPMSLM磁场问题。首先建立电动机的子域解析模型,然后采用分离变量法获得空载时刻气隙磁通密度的解析表达式,并推导得到电动机的反电动势和推力表达式,最后进行有限元仿真,结果证明了该解析法分析ITPMSLM磁场问题的有效性。

基于V型三段磁极错位削弱永磁直线电机推力波动的方法

6槽7极单边平板型永磁同步直线电机(PMLSM)运行过程中会产生推力波动,导致机床加工精度变差。针对此问题,提出一种将磁极错位与V型磁极相结合的优化方法来改善其性能。首先采用许克变换法对端部磁场进行分析,得到由端部效应引起的总推力波动解析表达式,再对解析式中傅里叶系数进行分析,得出端部效应引起推力波动的主要谐波次数;然后通过对多种永磁体结构进行有限元仿真,由力特性得出采用V型三段错位磁极的方法,当两端磁极与中间磁极所产生的谐波相位互差90°时可有效削弱推力波动;最后根据此方法制作样机。有限元结果及样机实验验证了此方法的可行性,对单边平板型PMLSM优化设计有着重要的指导意义。