直線電機按照核心部件結(jié)構(gòu)，可分為無鐵芯直線電機與有鐵芯直線電機兩大類。無鐵芯直線電機繞組封裝于環(huán)氧樹脂內(nèi)部；有鐵芯直線電機繞組裝配在鐵芯疊片結(jié)構(gòu)上。鐵芯疊片帶有齒狀凸起，用于將電磁磁通匯聚至次級磁鋼，繞組布置在齒槽之間。該結(jié)構(gòu)會在初級、次級之間產(chǎn)生較強磁吸力，使有鐵芯直線電機能夠輸出較大推力，但疊片開槽會帶來齒槽效應(yīng)現(xiàn)象。

   當(dāng)開槽的初級部件經(jīng)過次級磁鋼時，鐵芯齒相對于磁鋼存在磁阻最優(yōu)位置。當(dāng)動子到達這些位置，維持電機持續(xù)運動需要額外克服磁阻力。這種推力周期性波動現(xiàn)象即為齒槽效應(yīng)。齒槽效應(yīng)會降低有鐵芯電機運動平穩(wěn)性，在對運動平順性、恒推力、勻速特性要求較高的場景，有鐵芯電機適配性通常不如無鐵芯結(jié)構(gòu)。

   齒槽效應(yīng)的硬件與軟件抑制方案

   行業(yè)有多種方式削弱齒槽效應(yīng)。常見機械手段包含磁極錯位斜極、疊片齒槽斜切、磁鋼外形優(yōu)化。但以上三種方式，在削弱齒槽力的同時，也會在一定程度降低電機輸出推力與電磁效率。

   另一類抑制方案依靠磁勢相互抵消，采用分?jǐn)?shù)槽繞組結(jié)構(gòu)，初級疊片齒數(shù)量多于次級磁鋼極數(shù)，削弱內(nèi)部齒槽帶來的推力波動；再通過疊片兩端增設(shè)三角形補償結(jié)構(gòu)，端部組件生成大小相等、相位相反的作用力，抵消疊片外齒產(chǎn)生的齒槽力。

   除本體機械優(yōu)化外，不少伺服驅(qū)動器、運動控制器內(nèi)置齒槽力補償算法。通過實時調(diào)整電機輸出電流，減小推力、速度波動。在系統(tǒng)調(diào)試到位的前提下，齒槽補償算法可以改善有鐵芯電機運動平順度，接近無鐵芯電機的運動表現(xiàn)，最終效果受編碼器分辨率、驅(qū)動器性能、實際負載工況制約。

   經(jīng)過調(diào)試的伺服補償算法，可有效抑制有鐵芯電機的齒槽效應(yīng)，在適配工況下實現(xiàn)接近無鐵芯直線電機的運動性能。