圆筒型横向磁通永磁直线电机的基础研究

摘要

横向磁通永磁直线电机在磁路结构上较传统电机不同,电枢绕组与定子齿槽在空间上互相垂直,实现了电负荷与磁负荷的解耦,可以在一定范围内通过提高磁能变化率来提高出力。本文首先阐述了横向磁通永磁直线电机的磁路结构和工作原理,通过有限元数值计算分析了该电机的气隙磁场分布,在此基础上,将电机的推力密度和推力波动系数作为优化目标,对永磁体厚度、定子单元铁心轴向长度和极距进行了优化设计,并与传统径向磁通和轴向磁通直线电机的推力密度进行了对比分析。最后,根据优化结果研制了样机,并对样机的定位力、电磁力及反电势进行测试,进一步验证数值计算的准确性。