[发明专利]一种铁芯式永磁同步直线电机固有的波动力标定方法

摘要

一种铁芯式永磁同步直线电机固有的波动力标定方法，铁芯式永磁同步直线电机存在两个固有的齿槽力和磁阻力，齿槽力只和电机动子、定子之间的相对位置有关，磁阻力和电机动子、定子间的相对位置、绕组电流有关。本发明通过两组实验给出齿槽力和磁阻力的标定方法。第一组实验中给定该电机动子沿运动轴正方向由D1点运动到D2点的轨迹，按照给定的轨迹完成该电机动子沿运动轴正方向的匀速运动。第二组实验中对该电机动子施加一个沿运动轴方向的大小恒定的外力，并按照第一组实验给定的轨迹完成该电机动子沿运动轴正方向的匀速运动，并分别记录出该两组实验中的控制器输出作用力。根据力平衡条件给出铁芯式永磁同步直线电机固有的波动力的标定方法。

主权项

1.一种铁芯式永磁同步直线电机固有的波动力标定方法，其特征在于该方法包括如下步骤：1)铁芯式永磁同步直线电机固有的波动力包括齿槽力Fc与磁阻力Fz，该两个力的大小具体标定方法如下：首先给定直线电机(100)动子的运动轨迹，采用PID控制方法使电机动子(101)沿Y轴正方向由D1点匀速运动到D2点，D1点与D2点之间的距离为L，记录该运动过程中的控制器输出作用力2)然后对该直线电机的动子施加一个沿Y轴方向且大小恒定的外力F_a，F_a沿Y轴正方向时为正，F_a沿Y轴负方向时为负；按照步骤1)中同样的运动轨迹，采用PID控制方法完成直线电机(100)动子沿Y轴正方向由D1点匀速运动到D2点，记录该运动过程中的控制器输出作用力由于实验过程中铁芯式永磁同步直线电机(100)动子是匀速运动，因此每组实验中该直线电机动子(101)在沿Y轴运动方向上所受合力为零，即：Fp1=Fc1+Fz1,]]>Fp2=Fc2+Fz2+Fa]]>其中：-步骤1)中未加外力时，铁芯式永磁同步直线电机动子所受控制器输出力大小；-步骤1)中未加外力时，铁芯式永磁同步直线电机齿槽力；-步骤1)中未加外力时，铁芯式永磁同步直线电机磁阻力；-步骤2)中施加外力时，铁芯式永磁同步直线电机动子所受控制器输出力大小；-步骤2)中施加外力时，铁芯式永磁同步直线电机齿槽力；-步骤2)中施加外力时，铁芯式永磁同步直线电机磁阻力；F_a-步骤2)中施加的外力；齿槽力F_c只与该直线电机动子与定子之间的相对位置有关，而与动子上线圈中的通过电流无关，两组实验中该直线电机动子运动轨迹完全相同，因此，Fc1=Fc2]]>对与的求解中，满足以下条件：Fz1=K(x)*Fc1/Kt,]]>Fz2=K(x)*(Fc2+Fa)/Kt;]]>其中：K_t-电机推力常数；K(x)-该直线电机的动子与定子之间的相对位置有关的未确定的比例系数；因此求得比例系数K(x)，即：K(x)=Kt·(Fp2-Fp1-Fa)/Fa]]>根据求得的比例系数K(x)求出齿槽力F_c，即：Fc=Fc1=Fc2=Fa·Fp1/(Fp2-Fp1);]]>根据齿槽力Fc求出磁阻力Fz为：Fz1=(Fp2-Fp1-Fa)·Fp1Fp2-Fp1]]>Fz2=(Fp2-Fp1-Fa)·Fp2Fp2-Fp1.]]>