摘要:针对直线电机垂直提升系统(LMVHS)无绳化直驱运行,对高容错性、大推力密度的新型直线电机的迫切需求,提出一 种五相 U 型永磁凸极直线电机(FU-PMSPLM),初级设置五相绕组以提高电机容错运行能力,次级永磁体采用 U 型结构以提高 永磁利用率。 首先,从降低漏磁角度,分析了 U 型磁极结构演化机理,并给出电机主要结构参数;其次,采用有限元法对比分析 了电机次级永磁体采用 U 型与 Halbach 结构的电磁特性,并基于磁动势不变原则,以 A 相缺相故障为例,与三相 U 型永磁凸极 直线电机(TU-PMSPLM)对比分析了容错性能;最后,制作实验样机并进行实验验证,样机实测与仿真结果基本一致。 研究表 明,等永磁体用量时,次级采用 U 型结构较 Halbach 结构,气隙磁通密度幅值增大 13. 89%,平均推力提高 7. 54%,推力波动降低 25. 07%;FU-PMSPLM 较 TU-PMSPLM 具有更好的缺相运行能力。