[直线电机问题]什么是直线电机的齿槽效应？

直线电机通常按电机主要部件的结构分类：无铁芯或铁芯。在无铁芯线性电动机中，初级绕组嵌入环氧树脂中，而铁芯线性电动机的绕组安装在铁叠片堆中。层压件包含齿或突起，其将电磁通量聚焦到次级部件的磁体。绕组安装在齿之间的槽中。

 

 

 

这种设计在初级和次级之间提供了强大的磁吸引力，并允许铁芯线性电动机产生非常高的力，但是层压槽引起称为齿槽效应的现象。

 

当开槽的主要部分穿过次级磁体时，它相对于磁体具有“优选”位置。为了在初级到达这些优选位置时保持电动机运动，需要更大的力。这种力的变化（以及由此产生的速度波动）被称为齿槽效应。齿槽减少了铁芯电机运动的平稳性，并且通常使它们不如无铁设计适用于需要平滑，恒定力或速度的应用。

 

齿槽的硬件和软件解决方案

 

有几种方法可用于减少齿槽效应。最常见的一种是扭曲磁铁的位置。当主要穿过次级磁体时，这减小了吸引力的大小变化。倾斜叠片中的槽产生类似的结果，改变磁体的形状也是如此。但是，所有这三种方法都会通过使叠片和磁铁不对准而削弱齿槽力，从而降低了电机的力生产和效率。

 

 

 

 

 

有助于减轻齿槽效应的两种常见方法是使磁铁倾斜（左）或使它们成形（右）以减小吸引力在磁铁穿过磁铁时的急剧变化。

 

解决铁芯电机齿槽问题的另一种方法依赖于破坏性干扰。该方法使用被称为分数绕组的缠绕方法，其中在初级中存在比次级中的磁体更多的层叠齿。这种设计消除了由叠层的“内”齿引起的齿槽力。然后通过特殊组件消除来自最外齿的力，该组件有效地将三角形组件添加到层压件的每个端部（使其形状为平行四边形而不是矩形）。这种“反齿轮组件”产生的齿槽力与层压的齿槽力相等但相反，并且抵消了由于层压件的最外齿所留下的齿槽力。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

除了这些机械解决方案之外，许多伺服驱动器和控制器还包括可以补偿齿槽力的算法。这是通过调节电动机的电流来实现的，以便最小化力和速度的变化。抗齿槽算法可以帮助铁芯电机实现与无铁版本平滑和一致性相媲美的运动。

 

 

 

 

 

先进的伺服算法，可以识别和补偿铁芯电机的齿槽效应，因此它们可以提供与无铁电机相同或相似的性能。