[發明專利]高動態圓筒形直線磁阻電機

有效

• 申請號: 201110074165.X
• 申請日: 2011-03-25
• 公開（公告）號: CN102158042A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 寇寶泉;趙斌超;金銀錫
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本發明涉及到電機技術，具體涉及到一種高動態圓筒形直線磁阻電機。

背景技術

現有的圓筒型永磁直線同步電機的結構如圖12所示。當電樞鐵心采用硅鋼片疊成時，由于疊片方向為軸向，永磁體以及繞組通電產生的電樞磁場方向有一部分會與疊片方向相同，在鐵心中形成較大的渦流，產生較大的渦流損耗，并且鐵心疊片工藝復雜，加工成本高；如果采用實心鐵心，雖然工藝簡單、成本低，但鐵心會產生更大的渦流損耗，大大降低電機的效率。同時，由于相與相之間都存在磁耦合，這一方面會因互感的存在影響電流的控制精度和電機的動態特性；另一方面也會因每一相繞組通電產生的磁通所經過的磁路較長而使定子鐵耗較大，從而限制了電機效率的進一步提高。另外，由于動子的質量大，系統的動態特性差。

發明內容

為了解決現有圓筒形永磁直線同步電機的電樞鐵心結構存在的渦流損耗大、鐵心結構復雜的問題，本發明提出了一種高動態圓筒形直線磁阻電機。

本發明所提供的一種高動態圓筒形直線磁阻電機包括初級、次級和氣隙；次級包括導磁板和間隔板；導磁板和間隔板沿軸向依次相間排列，所述導磁板沿圓周方向均勻分布設置有2n個平行齒，所述間隔板與導磁板的形狀相同，其中n為自然數；其特征在于初級包括機殼和多個相電樞單元；相電樞單元由相單元電樞鐵心和相單元電樞繞組組成；相單元電樞鐵心為在內圓周上均勻設置有2n個初級齒的圓環鐵心，每個初級齒由平行齒身和齒靴構成；每個相單元電樞鐵心的初級齒的齒靴上開有j個沿圓周方向的通槽，所述j個槽沿軸向均布，其中j為自然數；相鄰兩個通槽的中心之間的距離τ_m與次級中相鄰兩個導磁板的中心之間的距離τ_p滿足關系2τ_m＝τ_p；每個通槽內嵌有一塊平板型永磁體，所述平板型永磁體的形狀與齒靴的形狀相同，但平板型永磁體與齒靴相鄰的表面的面積小于或等于對應的齒靴的表面的面積；每個相電樞單元中有2n×j塊平板型永磁體，每塊平板型永磁體為平行充磁，所述充磁方向是沿軸向充磁；沿軸向相鄰兩塊平板型永磁體的充磁方向相反，并且沿圓周方向相鄰的兩塊平板型永磁體的充磁方向相反；每個相單元電樞鐵心的初級齒的平行齒身上纏繞有一個線圈，相鄰初級齒上的兩個線圈繞向相反，位于同一個相單元電樞鐵心的初級齒上的所有線圈串聯組成一個相單元電樞繞組，該相單元電樞繞組為集中繞組，屬于同一相的所有相單元電樞繞組串聯或并聯為每相電樞繞組；多個相電樞單元沿軸向均勻分布固定在機殼內，沿軸向相鄰兩個相單元電樞鐵心的中心之間的距離τ_t與次級的相鄰兩個導磁板的中心之間的距離τ_p之間滿足關系τ_t＝kτ_p±(1/m)τ_p，其中k、m均為自然數，當電機為兩相電機時，取m＝4，其余情況m等于電機的相數。