[发明专利]一种考虑路径差异的直线振荡电机电磁建模方法及系统

权利要求书

1.一种考虑路径差异的直线振荡电机电磁建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

简化传统直线振荡电机电磁模型的假设，得到永磁体相对磁导率和运动方向的端部漏磁，将永磁体相对磁导率和运动方向的端部漏磁纳入等效磁路模型中，建立永磁体单独作用下的等效磁路模型和电枢绕组单独作用下的等效磁路模型；

根据永磁体单独作用下的等效磁路模型和电枢绕组单独作用下的等效磁路模型，获取永磁体单独作用下的磁路参数的表达式和电枢绕组单独作用下的磁路参数的表达式；

根据永磁体单独作用下的磁路参数的表达式和电枢绕组单独作用下的磁路参数的表达式，得到永磁体和电枢电流产生的磁通量；根据永磁体和电枢电流产生的磁通量，获取电枢绕组交链的永磁磁链和电枢绕组交链的自感磁链；

根据电枢绕组交链的永磁磁链和电枢绕组交链的自感磁链，获取直线振荡电机电磁推力，实现直线振荡电机电磁建模。

2.根据权利要求1所述的考虑路径差异的直线振荡电机电磁建模方法，其特征在于，传统直线振荡电机电磁模型的假设如下：

1)假设铁芯磁导率无穷大；

2)近似认为永磁体相对磁导率为1；

3)忽略电机运动方向的端部漏磁；

4)忽略电机叠压系数低导致的漏磁；

简化后的传统直线振荡电机电磁模型的假设如下：

1)假设铁芯磁导率无穷大；

2)忽略电机叠压系数低导致的漏磁。

3.根据权利要求1所述的考虑路径差异的直线振荡电机电磁建模方法，其特征在于，建立的永磁体单独作用下的等效磁路模型参数包括原点左永磁体磁动势F_pml、原点右永磁体磁动势F_pmr、左侧永磁体与C形铁芯齿部对齐部分气隙比磁阻R_gl(x)、左侧C形铁芯齿部与永磁体错开部分气隙比磁阻R’_gl(x)、右侧C形铁芯齿部与永磁体对齐部分气隙比磁阻R_gr(x)、右侧C形铁芯齿部与永磁体错开部分气隙比磁阻R’_gr(x)、左侧永磁体自退磁比磁阻R_pml(x)、右侧永磁体自退磁比磁阻R_pmr(x)和端部漏磁比磁导Λ_end。

4.根据权利要求3所述的考虑路径差异的直线振荡电机电磁建模方法，其特征在于，获取永磁体单独作用下的磁路参数的表达式过程如下：

若以动子处于平衡位置为坐标原点建立x-y坐标系，则原点左永磁体磁动势F_pml和原点右永磁体磁动势F_pmr与位置无关，表示如公式(1)所示，其中，H_c为永磁体磁感应矫顽力，T_pm为永磁体厚度；

F_pml＝F_pmr＝H_cT_pm (1)

永磁磁路中与动子位置有关的磁路参数罗列如下，其中，μ₀为空气磁导率；

左侧永磁体与C形铁芯齿部对齐部分气隙比磁阻R_gl(x)如公式(2)所示，其中，g为气隙长度，L_pm为永磁体长度，Wo为槽口宽度；

左侧C形铁芯齿部与永磁体错开部分气隙比磁阻R’_gl(x)的表达式如公式(3)所示：

右侧C形铁芯齿部与永磁体对齐部分气隙比磁阻R_gr(x)的表达式如公式(4)所示：

右侧C形铁芯齿部与永磁体错开部分气隙比磁阻R’_gr(x)的表达式如公式(5)所示：

左侧永磁体自退磁比磁阻R_pml(x)的表达式如公式(6)所示，其中，μ_r为永磁体相对磁导率；

右侧永磁体自退磁比磁阻R_pmr(x)的表达式如公式(7)所示：

端部漏磁比磁导Λ_end的表达式如公式(8)所示，其中，H_si为矩形内定子铁芯高度；