[实用新型]一种永磁直线同步电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种永磁直线同步电机。

背景技术

永磁直线同步电机(PMLSM)结合了永磁电机和直线电机的特点，具有体积小、结构简单、推力大、精度高、行程大等优点。广泛用于数控加工、垂直提升、往复运动等场合，特别适用于直接驱动直线伺服系统。但是由于其端部效应、齿槽效应、推力纹波、永磁体分布的离散性以及负载扰动等原因，导致其推力波动较大，而推力是衡量PMLSM性能的重要指标，推力波动将影响电机运行的平稳性，最终影响控制精度和控制的准确性，所以推力波动是PMLSM中亟待解决的问题。

为了减小PMLSM的推力波动，出现了很多方法，如设置短矩分数槽绕组、气隙绕组，增加相数，绕组分布一致，合理排布永磁体等，均取得了不错的效果。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种永磁直线同步电机。

一种永磁直线同步电机，该永磁直线同步电机在纵向上分布着三个叠片模块(1)，三个叠片模块(1)构成一组叠片模块组(2)，横向上并排有三组叠片模块组(2)，每组叠片模块组在位置上依次相差τ／3，τ为齿距，每个叠片模块(1)有六个槽，槽内有绕组；每一叠片模块组(2)中的三个叠片模块(1)的d轴与各自对应的A相电枢依次相差0°、120°、240°电角度，三个叠片模块的端部电流相互相差120°。这样就实现了横向移位移相叠加，从而减弱齿槽效应产生的推力波动。

附图说明

图1为本实用新型PMLSM的结构示意图；

图2为叠片模块组电枢绕组布置图；

1叠片模块，2叠片模块组，3空气隙，4永磁体，5次级铁轭；

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

通过对PMLSM的有限元分析，发现齿槽效应引起的推力波动呈周期性分布，周期为60°电角度，由于永磁片的原因所产生的推力波动也有一定的周期性，另外，端部效应产生的最大推力波动比例超过50％。本实用新型针对这三个原因，从结构入手，研究设计一种新型结构的PMLSM。

如图1所示，该永磁直线同步电机在纵向上分布着三个叠片模块1，三个叠片模块1构成一组叠片模块组2，横向上并排有三组叠片模块组2，每组叠片模块组在位置上依次相差τ／3，τ为齿距，因此，共有九个叠片模块，每个叠片模块又有六个槽，槽内有绕组。每一叠片模块组2中的三个叠片模块1的d轴与各自对应的A相电枢依次相差0°、120°、240°电角度，同时，为了减小端部效应，特别是纵向端部效应，使每组三个叠片模块的端部电流相互相差120°，这样，通过叠加，纵向端部效应减小，推力波动也可以最大程度地减小。此即纵向移位移相叠加。

电枢绕组采用单层集中绕组，下图为一个叠片模块组中18个槽中绕组的排列，同一绕组通以相同相序的电，电流从A、B、C三点通入，具体布置如图2所示。

横向上也有移位移相叠加。横向上的三组叠片模块组，在纵向位置上间隔τ／3，τ为齿距，从而实现横向移位。各叠片模块组间相同相的绕组电流相差τ／6，此为横向移相，具体如下：

第一组：①A相：i(t)=A sinωt

②B相：i(t)=A sin(ωt+120°)

③C相：i(t)=A sin(ωt+240°)

第二组：①A相：i(t)=Asin(ωt+τ6)]]>

②B相：

③C相：

第三组：①A相：i(t)=Asin(ωt+τ3)]]>