永磁直线电机的研究进展

摘要：
       计算机辅助设计，数值分析方法和永磁材料的快速发展及其在永磁直线电机设计中的广泛应用，使得永磁直线电机的性能得到了大幅的提高。在发展过程中，有个不容忽视的问题就是永磁直线电动机的端部效应（边缘效应）。文中首先对永磁直线电动机的这个问题进行了分析，接着对国内外考虑端部效应的永磁直线电动机的设计，有限元分析和永磁材料发展3个方面的最新研究成果进行了综述，指出计算机辅助下对永磁直线电动机的有限元分析和永磁材料的发展相结合具有设计实践价值，并认为在对永磁直线电动机的有限元分析，计算机辅助设计和永磁材料发展方面仍要近一步研究和发展。最后展望了永磁直线电动机设计和永磁材料可能的发展方向。
关键字：永磁直线电机.有限元分析.ANSYS， 

1． 引言

       随着直线电动机近年来的迅速发展和广泛应用以及永磁材料性能的不断提高和完善，永磁直线电动机的发展也得到了更多的关注。直线电机具有直接线性驱动的特点，永磁电机则采用永磁励磁，省去了励磁绕组和励磁损耗【1】。永磁直线电动机兼具以上两种电动机的优势，因而广泛应用于数控机床，机器人技术等许多领域。同时这也产生了永磁直线电动机需要解决的问题，即端部效应【2】。但是以往对解决这些问题的设计【3】不能满足工程领域对永磁直线电动机新的性能要求。有鉴于此，必须对永磁直线电动机的设计引入新的分析方法和永磁材料。
为了满足工程领域对新型高性能直线电动机不断增加的需求，许多新的技术和设计方法开始在直线电动机中得到应用。其中有限元分析方法[4]作为一种可靠的工具在直线电动机设计中的应用，使得工程人员能够更深入的了解设计对象的运行情况。并且和计算机辅助设计相结合，利用通用有限元分析软件ANSYS对电动机进行有限元仿真建模，让设计变的更加直观和简便。