蔡炯炯， 卢琴芬， 叶云岳

(1.浙江大学电气工程学院，浙江杭州310027;2.浙江机电职业技术学院电气电子工程分院，浙江杭州310053)

0 引言

开关磁链永磁直线电机结合了直线电机与旋转开关磁链电机的优点，具有双极型磁链、高推力密度。传统的永磁直线电机［1－2］通常具有较长绕组或者具有较长永磁次极，成本较高。而开关磁链永磁直线电机可以将永磁体和线圈绕组都放置在较短的动子上，可以大大降低生产成本，特别适合长距离低成本应用［3－5］。一些新的结构设计［6－8］可以进一步提高永磁体的利用率，降低成本，且提高推力性能，但是目前这些研究的对象均为旋转电机。

本文提出了一种多齿开关磁链永磁(multitooth flux－ switching linear motor，MTFSPM)直线电机，永磁体用量为常规开关磁链直线电机的一半。与常规开关磁链直线电机相比，多齿结构的开关磁链直线电机在节省永磁体之余，具有较小的齿槽力、较小的端部力波动、较大平均推力。首先示出了初步设计的多齿开关磁链直线电机，该电机与旋转多齿开关磁链电机［7］具有相同的齿槽宽度、相同电枢高度;然后就直线电机端部对电磁特性的影响及其针对性措施进行了探讨，即推导了直线电机端部开断时的电磁推力表达式及端部开端对定位力的影响，比较了3种端部辅助齿形状对参数及推力特性的影响，结果表明与内部电枢齿相同形状的端部辅助齿可以使电机得到最佳推力特性，这一规律与面贴式永磁直线电机可通过电枢长度调制抑制推力波动不同［9－12］;接着就初步设计结构中，电密过高问题进行了探讨，并对多齿开关磁链电机电枢及永磁体尺寸进行了优化。……