沈燚明 卢琴芬

初级励磁型永磁直线电机研究现状与展望

沈燚明 卢琴芬

（浙江大学电气工程学院 杭州 310027）

初级励磁型永磁直线电机是从传统永磁直线电机衍生而来的一类新型特种电机，具有高推力密度、高效率、高精度和高可靠性等优点。在长行程直驱式直线运动领域，该类电机有其独特的性能与成本优势，具有很高的研究价值和广阔的应用前景。该文针对初级励磁型永磁直线电机，回顾并总结了国内外相关研究的技术现状和发展趋势。从磁场调制理论出发，揭示了初级励磁型永磁直线电机气隙磁场谐波分布与推力产生原理。从拓扑结构的角度，梳理了各类永磁直线电机的技术要点及研究进展。从初级励磁型永磁直线电机的特征出发，介绍了高性能控制策略。最后，对比分析了各类初级励磁型永磁直线电机的综合性能，并探讨了未来的发展方向。

永磁直线电机 初级励磁 双凸极 磁场调制原理 高推力密度 长行程

0 引言

随着我国国民经济的高速发展和制造强国战略的深入部署，高性能电机系统成为装备制造业向高端化发展的关键与核心[1]。在直驱式直线运动领域，永磁直线电机（Permanent Magnet Linear Machines，PMLM）集成了永磁电机与直线电机的特性，具有高推力密度、高效率、高精度和高可靠性等显著优点，目前广泛应用于高档数控机床、极大规模集成电路制造装备、3C产品制造装备、高速物流系统与无绳电梯等领域[2]。

传统PMLM电枢与磁极分别在动、定子两侧，可分为具有高推力密度的有铁心结构和高动态响应的无铁心结构。……