双面无轭非对称磁通反转永磁直线电机

推力密度提升59%

采用非对称励磁和互补次级结构，在保持高推力密度的同时大幅降低法向力和永磁体用量。

Shen, Yiming · Zhu, Shengdao · He, Yaojie · 利召开 · Wenxiang, Zhao · 卢琴芬 · Lee, Christopher H.T.

IEEE Transactions on Industrial Electronics 2025

参数信息

推力密度提升

59 %

功率因数

0.89

法向力

10 N

永磁体体积比

1/74

推力密度

78.2 %

技术优势

推力密度提升59%

非对称励磁在气隙中产生幅值显著的二阶磁动势，与永磁基波磁动势协同作用，提高了单位体积产生的推力。

法向力骤降到10牛以下

无轭部和互补次级结构使两侧法向力大部分相互抵消，从千牛级降至10牛以下，极大降低了对导轨和轴承的要求。

永磁体用量仅1/74

在10米长行程下，该结构所需的永磁体体积约为传统永磁直线电机的1/74，大幅降低了材料成本和重量。

功率因数提升到0.89

该设计使得电机的无功功率需求降低，减小了驱动器容量，提升了系统效率。

应用场景

• 直线电机驱动：以更高推力密度和低法向力替代传统直线电机，减轻机械结构负担。
• 长行程精密运动：在长行程中大幅减少永磁体用量，同时保持高推力密度和低法向力。
• 工业自动化：低法向力简化导轨设计，高推力密度提升产线搬运与定位效率。
• 高动态定位系统：高推力密度与0.89功率因数支持快速加减速，满足高动态定位需求。
• 轨道交通直线驱动：长行程下永磁体用量仅1/74，大幅降低轨道交通直线驱动系统成本。