分数槽集中绕组无铁心永磁直线同步电机推力分析

摘要

为实现应用于步进扫描投影光刻机中长行程直线电机的高推力密度、低推力波动等要求,研究叠放和非叠放两种分数槽集中绕组的无铁心永磁直线同步电机推力特性,在建立空载气隙磁场分析模型的基础上,推导叠放和非叠放两种绕组形式的电机空载感应电动势、电磁推力和推力密度的解析式,分析永磁体和初级绕组的结构尺寸对电磁推力的影响规律.通过实例分析,比较推力的解析法计算结果、有限元法仿真结果和实验测试值,证明解析法的合理性.同时,分析比较不同极槽比组合的叠放和非叠放分数槽集中绕组的电机电磁推力和推力密度的大小.结果表明:少极多槽极槽比的叠放分数槽集中绕组形式电机产生的电磁推力与推力密度更大.