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齿槽效应对永磁直线伺服电机法向力波动的影响 被引量:23
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作者 夏加宽 沈丽 +1 位作者 彭兵 孙宜标 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期2847-2853,共7页
单边平板型永磁直线伺服电机在运行过程中动、定子之间存在较大的法向力,法向力的波动引起的摩擦力摄动和机床振动极大地影响了机床的加工精度。齿槽效应是引起永磁直线电机法向力波动的一个重要原因。为此,采用麦克斯韦张量法推导了动... 单边平板型永磁直线伺服电机在运行过程中动、定子之间存在较大的法向力,法向力的波动引起的摩擦力摄动和机床振动极大地影响了机床的加工精度。齿槽效应是引起永磁直线电机法向力波动的一个重要原因。为此,采用麦克斯韦张量法推导了动子边齿无限长永磁直线电机法向电磁力的解析表达式,揭示齿槽效应引起的法向力波动的规律。通过对傅里叶分解系数的分析,指出齿顶宽度和极弧系数是影响法向力波动的两个最为主要的电机参数。利用Ansoft有限元软件仿真分析了电机在不同极弧系数和齿顶宽度下的法向力波动规律。结果表明,优化极弧系数和齿顶宽度能较好地削弱齿槽效应带来的法向力波动幅值,仿真和实验结果与解析结果基本一致,验证了法向力波动解析分析方法的正确性。 展开更多
关键词 法向力波动 齿槽效应 永磁直线电机 麦克斯韦 张量法 解析法
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磁极错位削弱永磁直线伺服电动机齿槽法向力波动方法 被引量:8
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作者 夏加宽 沈丽 +1 位作者 彭兵 宋德贤 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第24期11-16,37,共7页
单边平板式永磁直线伺服电动机(PMLSM)在运行过程中动、定子之间存在较大的法向力波动,法向力波动引起的摩擦力摄动和机床振动极大地影响了机床的加工精度,齿槽效应是引起永磁直线伺服电动机法向力波动的一个重要原因。为此,采用麦克斯... 单边平板式永磁直线伺服电动机(PMLSM)在运行过程中动、定子之间存在较大的法向力波动,法向力波动引起的摩擦力摄动和机床振动极大地影响了机床的加工精度,齿槽效应是引起永磁直线伺服电动机法向力波动的一个重要原因。为此,采用麦克斯韦张量法推导了动子边齿无限长无端部效应的PMLSM法向电磁力的解析表达式,揭示齿槽效应引起的法向力波动的规律。通过对傅里叶分解系数的分析,得出齿槽效应产生的法向力波动的主要谐波次数,提出永磁磁极三段错位法以削弱其引起的主要谐波法向力波动,消除传统的斜极、移相优化方法产生的电动机横向俯仰运动。最后以齿槽法向力波动较为明显的12槽8极PMLSM为例,采用有限元仿真和实验验证,结果证明该方法不仅能够削弱齿槽效应产生的法向力波动,还能在推力基本保持不变的情况下,有效地削弱推力波动。 展开更多
关键词 永磁直线伺服电动机 齿槽效应 法向力波动 磁极三段错位法
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永磁直线伺服电机端部法向力波动分相补偿控制 被引量:3
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作者 夏加宽 沈丽 +1 位作者 彭兵 孙宜标 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第3期73-77,共5页
单边平板型永磁直线伺服电机在运行过程中动、定子之间存在较大的法向力波动,法向力波动引起的振动和摩擦摄动严重影响到高精密机床的定位精度。端部效应是引起法向力波动的主要原因。根据永磁直线伺服电机端部效应引起法向力波动的特... 单边平板型永磁直线伺服电机在运行过程中动、定子之间存在较大的法向力波动,法向力波动引起的振动和摩擦摄动严重影响到高精密机床的定位精度。端部效应是引起法向力波动的主要原因。根据永磁直线伺服电机端部效应引起法向力波动的特殊分布规律,结合有限元计算结果得出端部法向力波动的补偿模型。依据此模型,针对特殊相带分布的11极12槽永磁直线电机,采用基于推力不变法向力波动最小的A/C相绕组分相补偿控制。仿真和实验结果表明,分相补偿控制能够补偿端部效应引起的法向力波动,进而有效提高了控制系统的性能。 展开更多
关键词 永磁直线伺服电机 法向力波动 端部效应 分相补偿
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凹型端齿削弱永磁直线电机端部力波动方法 被引量:11
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作者 彭兵 刘铁法 +3 位作者 张囡 夏加宽 荆汝宝 孙宜标 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期119-124,共6页
结合端面磁通函数和虚位移法推导PMLM端部效应产生的单端推力波动和法向力波动的解析表达式,揭示端部效应引起的推力波动和法向力波动的规律。通过对傅里叶级数的分析,提出反相位补偿原理的凹型端齿结构,该结构能消除推力波动和法向力... 结合端面磁通函数和虚位移法推导PMLM端部效应产生的单端推力波动和法向力波动的解析表达式,揭示端部效应引起的推力波动和法向力波动的规律。通过对傅里叶级数的分析,提出反相位补偿原理的凹型端齿结构,该结构能消除推力波动和法向力波动的奇次谐波,解决传统的优化动子长度削弱推力波动但带来电机纵向"俯仰运动趋势"的缺点,同时还能消除动子横向"俯仰运动趋势"。最后以齿槽效应较弱的12槽11极PMLM为例,采用有限元仿真和实验验证,结果证明该方法能够削弱端部效应产生的法向力波动和推力波动。 展开更多
关键词 永磁直线电机 端部效应 端部效应法向力波动 端部效应推力波动 凹型端齿
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