Analytical Model of Permanent Magnet Linear Synchronous Machines Considering End Effect and Slotting Effect
Analytical Model of Permanent Magnet Linear Synchronous Machines Considering End Effect and Slotting Effect
复制标题
考虑端部效应和槽缝效应的永磁直线同步电机解析模型
DOI：
10.1109/tec.2019.2946278
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发表时间：
2020-03
影响因子：
4.9
通讯作者：
蒋钱
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
卢琴芬;邬博骋;姚艺华;沈燚明;蒋钱
提出了一种有效的永磁直线同步电机（PMLSM）分析模型，该模型通过增加虚拟槽来考虑端部效应，通过引入相对气隙磁导来考虑开槽效应。该模型首先采用子域法（SD）预测了带虚拟槽的无槽永磁直线同步电机的开路气隙磁密，然后基于保角映射引入了复相对气隙磁导。通过将这两个量相乘，可以得到实际开槽永磁直线同步电机的开路气隙磁密。可以据此预测相磁链、反电势和磁阻力。此外，通过优化端齿和端槽，该方法更容易降低磁阻力。二维非线性有限元（FE）和原型测量的预测结果进行了验证。
An effective analytical model of permanent magnet linear synchronous machine (PMLSM) is proposed in this paper, which considers the end effect by adding virtual slots and the slotting effect by adopting relative air-gap permeance. To employ this model, the open-circuit air-gap flux density of a slotless PMLSM with virtual slots is firstly predicted by Subdomain (SD) method, and then the complex relative air-gap permeance is introduced based on conformal mapping. By multiplying these two quantities, the open-circuit air-gap flux density of actual slotted PMLSM can be obtained. The phase flux linkage, back-EMF and detent force can be predicted accordingly. Moreover, the detent force is more easily depressed by optimizing the end teeth and slots via the proposed method. The predicted results are validated by 2-D nonlinear finite-element (FE) and prototype measurements.
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