摘要：针对永磁同步直线电机定位力大的缺点，文章分析了动磁式永磁i司步电动机的定位力产生的基本原理；借鉴永磁同步旋转电机的齿槽力的分析方法，分析了动磁式永磁同步直线电机的端边效应定位力，并得出定位力计算方法，分析了齿槽定位力，得出了齿槽定位力的****值表达式，利用软件建立的永磁同步电机定位力模型．仿真动磁式直线电机的定位力情况，得出动磁式直线电机边端定位力很小的结论。

关键词：动磁式；永磁直线电机；定位力

中图分类号：tm359.4; tm351；tm341    文献标志码：a    文章编号：1001-6848（2010）06-0028-04

    直线电机是一种将电能直接转换成直线运动的机械能的动力装置，永磁直线电机的不足之处就是它的定位力比较大。定位力较大会导致电机推力产生较大波动，恶化电机的运行特性，甚至使电机产生振动与噪声。本文分析了动磁式永磁同步电动机( pmlsm)的定位力产生的基本原理；通过定性的分析边端定位力，得出pmlsm边端定位力很小的结论；借鉴永磁同步旋转电机的齿槽力的分析方法，分析pmlsm的端边效应定位力，并得出定位力计算方法，分析了齿槽定位力，得出了齿槽定位力的****值表达式。

    系统内部扰动有如下儿种类型：

    齿槽推力波动这是由pmlsm动子铁心写定子磁场相互作用而产生的。在无电枢电流的情况下，动子运动时，由于动子齿槽的存在或动子铁心磁阻的变化而产生的推力波动，就是齿槽推力波动。这一推力波动是交变的，它与定子的位置有关，是pmlsm动子结构与永磁励磁磁场的函数。

  纹波推力扰动  在pmlsm中，为产生恒定推力，要求pmlsm动子电枢反电动势和由逆变器输入动子电枢的相电流都必须是正弦的。但实际上，由于动子绕组空间分布形状的非正弦性、永磁体形状上的原因以及动子齿槽的存在，反电动势不可能是正弦的。这样，必然会引起推力脉动。通常，将这种由反电动势或动子电流谐波引起的脉动推力称为纹波推力，纹波推力实质上是由pmlsm定子和动子谐波磁场相互作用产生的。

    磁阻推力波动这是由pmlsm动子绕组电流激励磁场与定子磁阻变化相互作用而产牛的推力波动。在^极pmlsm中定子磁阻变化明显，表现为动子绕

    基于动磁式永磁同步直线电机定位力的研究黄玉平，等组自感随转子位置变化，而对于采用表面凸装式磁极pmlsm，其磁阻推力波动对推力平稳性的影响较小。

    永磁体磁链谐波扰动  因为温度的变化、永磁体充磁的不均匀性、电流过载饱和时的电枢反应等等都会改变永磁体特性，从而导致pmlsm实际运行中f是一个时变量。其影响反映在d轴电压方程式中，即磁链

    永磁体磁链的变化将直接影响到pmlsm输出推力的平稳性，产生谐波扰动。

    端部效应由于铁心开断而在气隙中出现脉振磁场和反向行波磁场的效应，称为第一类纵向边缘效应。当直线电动机的动子以很高的速度相对于定子运动时，在定子的进入端和离开端还会产生磁场畸变。这种类型的磁场畸变称为第二类纵向边端效应。此外，在扁平型的直线电动机中，当电磁气隙与初级铁心宽度的比值较大，而次极的宽度又等于初级铁心宽度时，则不论有没有次极的反作用，都必须考虑横向（即随着槽的方向）边缘磁场的削弱，这种效应称为第一类横向边缘效应，当存在次极的反作用时，横向磁场的分布还受到次极的宽度及其电导率的影响，此时的横向磁场分布的不均匀称为第二类横向边缘效应。

    电阻变化扰动在pmlsm实际运行时．温度的变化与磁场的饱和会导致pmlsm参数（动子电枢电阻、动子电枢自感、动子电枢互感）发生变化。这样，依据pmlsm额定参数并按照经典控制理论设计的调节器会因参数变化而导致无法实现所需的零、极点对消，从而造成电流闭环控制性能降低。这不仅影晌pmlsm的动态解耦效果，同时也不利于永磁直线同步电动机速度闭环控制性能的提高。