永磁同步直线电机纵向边端效应补偿辅助极设计与分析

发布时间：2024-04-21 01:01

　　永磁同步直线电机(PMLSM)磁场分布复杂,缺少抑制纵向边端效应力方法的设计解析式。为抑制边端效应产生的纵向边端效应力,设计一种PMLSM辅助极结构。以12槽14极PMLSM为模型,利用等效磁路法和虚位移法推导最优辅助极结构及位置的解析表达式。利用Ansys Maxwell软件对模型进行有限元计算,有限元计算结果与解析计算结果基本一致。加入设计的辅助极后,空载磁阻力比优化前减小70%,对比两种抑制纵向边端效应力的方法,证明数学模型的正确性及辅助极结构的有效性。

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【部分图文】：

图1PMLSM辅助极结构

电机本体为12槽14级分数槽PMLSM,其空载磁阻力主要成分为纵向边端力。辅助极是附加在电机前后的规则的导磁长方体,材料与PMLSM初级相同,辅助极和电机初级中间采用隔磁桥进行刚性连接,目的是隔断电机本体和辅助极之间的磁路,如图1所示,辅助极可安装在电机前后任一端。辅助极是利用单....

图2无槽铁芯边端磁通

当辅助极与q轴对齐时,边端磁通最大时等效磁路图如图3所示。图3q轴边端磁通最大时等效磁路

图3q轴边端磁通最大时等效磁路

图2无槽铁芯边端磁通磁通路径是以q轴与永磁体水平中线交点为圆心O的圆,半径r=τ/4,hm为永磁体高度,g为无槽铁芯气隙,lw为无槽铁芯宽度,μ0为真空磁导率,Rm为永磁体磁阻;R1为背铁磁阻;R2为铁芯磁阻;Rg1为气隙磁阻;Rg2、Rg3为未与铁芯重合处空气磁阻。等效磁路为....

图4PMLSM参数模型

安装了辅助极的PMLSM参数模型如图4所示。由公式(8)可知,辅助极边端效应力的波动周期为τ。在永磁体尺寸、无槽铁芯高度、气隙确定的情况下,铁芯边端力和铁芯长度成余弦变化关系:

本文编号：3960183