直線電機(jī)通常按電機(jī)主要部件的結(jié)構(gòu)分類：無鐵芯或鐵芯。在無鐵芯線性電動機(jī)中，初級繞組嵌入環(huán)氧樹脂中，而鐵芯線性電動機(jī)的繞組安裝在鐵疊片堆中。層壓件包含齒或突起，其將電磁通量聚焦到次級部件的磁體。繞組安裝在齒之間的槽中。

 

 

 

這種設(shè)計(jì)在初級和次級之間提供了強(qiáng)大的磁吸引力，并允許鐵芯線性電動機(jī)產(chǎn)生非常高的力，但是層壓槽引起稱為齒槽效應(yīng)的現(xiàn)象。

 

當(dāng)開槽的主要部分穿過次級磁體時(shí)，它相對于磁體具有“優(yōu)選”位置。為了在初級到達(dá)這些優(yōu)選位置時(shí)保持電動機(jī)運(yùn)動，需要更大的力。這種力的變化（以及由此產(chǎn)生的速度波動）被稱為齒槽效應(yīng)。齒槽減少了鐵芯電機(jī)運(yùn)動的平穩(wěn)性，并且通常使它們不如無鐵設(shè)計(jì)適用于需要平滑，恒定力或速度的應(yīng)用。

 

齒槽的硬件和軟件解決方案

 

有幾種方法可用于減少齒槽效應(yīng)。最常見的一種是扭曲磁鐵的位置。當(dāng)主要穿過次級磁體時(shí)，這減小了吸引力的大小變化。傾斜疊片中的槽產(chǎn)生類似的結(jié)果，改變磁體的形狀也是如此。但是，所有這三種方法都會通過使疊片和磁鐵不對準(zhǔn)而削弱齒槽力，從而降低了電機(jī)的力生產(chǎn)和效率。

 

 

 

 

 

有助于減輕齒槽效應(yīng)的兩種常見方法是使磁鐵傾斜（左）或使它們成形（右）以減小吸引力在磁鐵穿過磁鐵時(shí)的急劇變化。

 

解決鐵芯電機(jī)齒槽問題的另一種方法依賴于破壞性干擾。該方法使用被稱為分?jǐn)?shù)繞組的纏繞方法，其中在初級中存在比次級中的磁體更多的層疊齒。這種設(shè)計(jì)消除了由疊層的“內(nèi)”齒引起的齒槽力。然后通過特殊組件消除來自最外齒的力，該組件有效地將三角形組件添加到層壓件的每個(gè)端部（使其形狀為平行四邊形而不是矩形）。這種“反齒輪組件”產(chǎn)生的齒槽力與層壓的齒槽力相等但相反，并且抵消了由于層壓件的最外齒所留下的齒槽力。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

除了這些機(jī)械解決方案之外，許多伺服驅(qū)動器和控制器還包括可以補(bǔ)償齒槽力的算法。這是通過調(diào)節(jié)電動機(jī)的電流來實(shí)現(xiàn)的，以便最小化力和速度的變化。抗齒槽算法可以幫助鐵芯電機(jī)實(shí)現(xiàn)與無鐵版本平滑和一致性相媲美的運(yùn)動。

 

 

 

 

 

先進(jìn)的伺服算法，可以識別和補(bǔ)償鐵芯電機(jī)的齒槽效應(yīng)，因此它們可以提供與無鐵電機(jī)相同或相似的性能。