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摘要
针对光刻机等高精度定位平台无摩擦、无接触、无噪声需求，提出一种采用动子无源型平移和悬浮一体化Halbach磁悬浮永磁直线电机以实现定位平台的无摩擦悬浮及长距离定位运动。为了精确分析该类电机的悬浮力和推力特性，提出一种考虑动子永磁体端部效应的电机磁场解析模型并采用傅里叶分解法得到Halbach阵列永磁体磁场解析式。基于此磁场解析模型，通过洛伦兹力法得到了动子电磁力解析模型，并基于正交分解法推导了电机悬浮力和推力解耦的电磁力模型。结合有限元仿真对建立的电磁模型进行了对比验证，在此基础上，设计并制作了一台10极12槽样机，通过搭建实验平台进行推力和悬浮力测试，将实验测试值与有限元仿真值和解析值对比验证了所提出方法的准确性和快速性。
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