李斌，宋双利，李桂丹

（天津大学电气自动化与信息工程学院，天津300072）

考虑端部效应的永磁直线电机等效磁路模型

李斌，宋双利，李桂丹

（天津大学电气自动化与信息工程学院，天津300072）

为了提高永磁直线电机的仿真速度，提出了一种考虑端部效应的改进等效磁路模型。首先，不包括直线电机端部齿，交链每个初级齿的磁场被划分为4个磁路支路，分析了支路参数的周期性；其次，通过比较磁力线的长度，将永磁极之间的漏磁通与主磁路分离，建立了单独的漏磁磁路；最后，通过分析有限元方法获得的端部磁场，构造了2条附加支路，建立了直线电机的等效磁路模型，并进行了简化。等效模型考虑了齿槽效应、磁饱和和电枢反应，并在电机运行时保持拓扑结构不变，只需改变支路参数。以8极9槽永磁直线电机为例，通过与二维有限元仿真结果进行比较，验证了所提模型的有效性。

等效磁路；端部效应；永磁电机；直线电机；磁阻力

永磁直线电机推力密度大、效率高、且能实现直线运动形式，在工业领域应用十分广泛[1-2]。在永磁直线同步电机分析中通常采用有限元法，虽然计算结果准确，但是计算量大且耗时长，并不适合用于电机设计初期和优化阶段。

等效磁路法能较好地协调计算准确度和计算时间之间的问题。文献[3-4]中每个定子齿与转子等效节点之间均有一个等效气隙磁阻，在定转子相对运动过程中，等效磁路模型的网络结构不变，仅气隙磁阻参数发生变化，但是模型中并没有考虑齿槽效应。……