[发明专利]动电枢分段永磁同步直线电机及驱动控制方法

说明书

动电枢分段永磁同步直线电机及驱动控制方法，解决了如何有效的降低电机推力波动，并能增加电机的推力密度的问题，属于永磁同步直线电机领域。本发明包括定子和动子，所述动子包括m个动电枢单元，每个动电枢单元为一个电枢动子，且每个电枢动子独立控制运行，m个动电枢单元延电机轴向排列，相邻动电枢单元间距为D，D＝T/m，T表示推力波动周期，m取大于等于2的整数；电源驱动模块，用于对各个动电枢单元的各相通入交流电，该交流电根据不同动电枢单元间的纹波相位差消除谐波带来的推力纹波进行确定，所述推力纹波是正弦变化的。本发明的电机可以消除多次磁场所带来的推力纹波，并提升了电机的有效推力。

技术领域

本发明涉及一种动电枢分段永磁同步直线电机及驱动控制方法，属于永磁同步直线电机领域。

背景技术

直线电机是作为代替传统转轴丝杠进行直线进给的装置。直线电机在物料传输系统中具有特殊的优势，永磁式同步直线电机具有结构简单、运行可靠和效率高等优势，因此在物料分拣、自动化生产线等相关的物料传输系统中应用的越来越广泛。动电枢永磁同步直线电机因其结构简单，相较于动磁钢型永磁同步直线电机绕组成本低而广泛应用在各个场合中，尤其在精密加工领域。精密加工场合要求直线电机的推力波动要尽可能的小。

发明内容

针对如何有效的降低电机推力波动，并能增加电机的推力密度的问题，本发明提供一种动电枢分段永磁同步直线电机及驱动控制方法。

本发明的一种动电枢分段永磁同步直线电机，包括定子和动子，所述动子包括m个动电枢单元，每个动电枢单元为一个电枢动子，且每个电枢动子独立控制运行，m个动电枢单元延电机轴向排列，相邻动电枢单元间距为D，D＝T/m，T表示推力波动周期，m取大于等于2的整数；

电源驱动模块，用于对各个动电枢单元的各相通入交流电，该交流电根据不同动电枢单元间的纹波相位差消除谐波带来的推力纹波进行确定，所述推力纹波是正弦变化的。

本申请动电枢分段永磁同步直线电机的驱动控制方法，包括：

利用电源驱动模块对第n个动电枢单元A相通入交流电为：

I_A sin(ωt+(n-1)πT/mτ)；

利用电源驱动模块对第n个动电枢单元B相通入交流电为：

I_B sin(ωt+(n-1)πT/mτ-4π/3)；

利用电源驱动模块对第n个动电枢单元C相通入交流电为：

I_c sin(ωt+(n-1)πT/mτ-2π/3)；其中，τ表示极距，I_A表示电枢绕组通入电流幅值，ω表示电枢绕组通入电流角速度；n＝1,2…,m。

本发明的有益效果，本发明的电机可以消除多次磁场所带来的推力纹波，并提升了电机的有效推力。

附图说明

图1为现有采用Halbach磁极排列的动电枢型永磁同步直线电机；

图2为本发明中采用Halbach磁极排列的动电枢分段永磁同步直线电机，n＝3；

图3为本发明中采用Halbach磁极排列的动电枢分段永磁同步直线电机，n＝2；

图4为利用maxwell2D得到有限元仿真结果对比图；

图5为本发明中单边平板型的动电枢分段永磁同步直线电机，n＝3；

图6为本发明中单边平板型的动电枢分段永磁同步直线电机，n＝2。

具体实施方式