黄文美，杨 帅

(河北工业大学，天津300130)

0引 言

随着新的磁性材料的发现和磁性材料制作工艺的改善，永磁材料的性能得到不断提高。永磁电机受到重视，被广泛地应用于高精度的控制系统中。永磁直线电动机(以下简称PMLM)不仅具有永磁电机结构简单、电磁污染小等特点，同时还具有直线电动机推力大、功率密度大等优点，具有较好的发展前景，其优势在军事、工业、民用等各种直线运动的应用场合表现得更为明显。在往复直线运动系统中，将永磁直线电动机替代了旋转电机作为系统的驱动装置，取消了中间多级传动机构，减少了系统损耗，提高了系统的效率。但是，由于PMLM的电枢铁心两端断开以及齿槽的存在，使得PMLM的电磁推力产生波动，进而产生振动和噪声，严重影响了PMLM的控制性能。因此，减小永磁直线电动机的推力波动是分析和研究永磁直线电动机重要内容之一。

PMLM的推力波动主要由直线电动机的端部效应力和齿槽效应力造成的。端部效应力的削弱可以通过修正铁心末端部分的形状［1］，或者采取改变电枢铁心长度的方法来实现［2］。而齿槽力的削弱，文献［3］提出采用分数槽减小齿槽力，但没有进一步分析它们之间的变化规律，文献［4］提出通过改变磁极宽度来削弱齿槽力，但只是齿槽力的二次谐波被削弱。文献［5］从控制角度对齿槽力进行补偿，这样势必增加电机的成本。

本文从电机设计的角度出发，根据齿槽力的解析表达式，采用改变极弧系数的方法达到削弱齿槽力的目的，并通过仿真实验对优化方案进行验证。……