申请/专利权人：国网河南省电力公司电力科学研究院

申请日：2022-01-24

公开（公告）日：2024-01-30

公开（公告）号：CN114513106B

主分类号：H02K41/03

分类号：H02K41/03

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.30#授权;2022.06.03#实质审查的生效;2022.05.17#公开

摘要：本申请公开了一种基于PWM思想的永磁同步直线电机磁极结构设计方法，包括：通过等面积原理把PWM思想运用到永磁体的磁极结构优化中，设计得到包括多块永磁体阵列的永磁同步直线电机磁极结构；所述永磁同步直线电机磁极结构中，使用等面积法来对永磁体构成的磁极进行PWM脉宽调制，PWM脉宽调制结果确定每块永磁体的宽度，多块宽度不等的永磁体来近似产生一个正弦气隙磁场，进而达到降低电磁推力波动的目的。本发明能够有效减少永磁同步直线电机气隙磁场谐波含量，提高气隙磁场正弦度，有效抑制推力波动，解决PMLSM气隙磁场非正弦这一问题。

主权项：1.一种基于PWM思想的永磁同步直线电机磁极结构设计方法，其特征在于：通过等面积原理把PWM思想运用到永磁体的磁极结构优化中，设计得到包括多块永磁体阵列的永磁同步直线电机磁极结构；所述永磁同步直线电机磁极结构中，使用等面积法来对永磁体构成的磁极进行PWM脉宽调制，PWM脉宽调制结果确定每块永磁体的宽度，多块宽度不等的永磁体来近似产生一个正弦气隙磁场，进而达到降低电磁推力波动的目的；所述方法包括以下步骤：步骤1：根据需求分析，确定需要的正弦气隙磁场波形；步骤2：考虑永磁体的加工工艺，确定一个极距内的永磁体数量；步骤3：结合正弦气隙磁场波形和永磁体数量，采用等面积法计算一个波形周期内PWM脉冲的宽度；步骤3具体为：假设需要的正弦气隙磁场为： 1式中，为角频率，，是极距，表示正弦气隙磁场的峰值；永磁体数量为；则把正弦气隙磁场波形在区间分成份，使每一份对应矩形区域的面积与波形曲线下的面积相等，即： 2式中，为矩形的高度，表示永磁体的剩磁值；表示自变量，取值区间为；表示其中第i+1个区间的起点的自变量的值，表示该区间终点的值，，m为矩形的宽度，表示永磁体的宽度；式（2）中，等式右侧可由正弦气隙磁场计算得到，永磁体的剩磁值已知，则可计算得到永磁体的宽度；步骤4：PWM的脉冲宽度作为永磁体的宽度，加工得到对应宽度和数量的永磁体；步骤5：将加工好的永磁体按照永磁体的宽度，安装在次级的磁极上，得到基于PWM思想设计的包括多块永磁体阵列的永磁同步直线电机磁极结构。

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