[發(fā)明專利]短初級(jí)直流直線電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110074186.1
• 申請(qǐng)日: 2011-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN102097917A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寇寶泉;張赫;張魯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K41/035
• 分類號(hào): H02K41/035;H02K1/27
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 張宏威

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種直線電機(jī)。

背景技術(shù)

基于安培力原理制造的直流直線電機(jī)，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、推力波動(dòng)小，而且可靠性高、能量轉(zhuǎn)換效率高，被越來越多地用在各種直線運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中；再加上直流直線電機(jī)的快速、平滑、無齒槽效應(yīng)、無滯后響應(yīng)等特性，使直流直線電機(jī)可以很好地應(yīng)用在需要高速、高加速度、高推力響應(yīng)的伺服控制系統(tǒng)中。

在傳統(tǒng)直流直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)中，永磁體為平板形，平行充磁，且固定于一個(gè)“日”字形導(dǎo)磁軛的上軛板的下側(cè)以及下軛板的上側(cè)，上、下軛板上永磁體的充磁方向相反，方筒形線圈套在導(dǎo)磁軛的中心軛上，如圖1所示；永磁體形成沿與運(yùn)動(dòng)方向垂直方向上的氣隙磁場(chǎng)，通電線圈與磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生沿運(yùn)動(dòng)方向的電磁力。該結(jié)構(gòu)的電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。但是，由于永磁體需要通過上導(dǎo)磁軛、中心軛以及中心軛與下導(dǎo)磁軛形成閉合磁路，因此，該電機(jī)存在磁路長(zhǎng)，氣隙磁密低，磁密波動(dòng)大，且需要?jiǎng)哟渭?jí)時(shí)，由于動(dòng)子質(zhì)量大，電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性差的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決傳統(tǒng)直流直線電機(jī)存在的磁路長(zhǎng)，氣隙磁密低，磁密波動(dòng)大，且需要?jiǎng)哟渭?jí)時(shí)，由于動(dòng)子質(zhì)量大，電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性差的問題，而提出的短初級(jí)直流直線電機(jī)。

短初級(jí)直流直線電機(jī)，它包括初級(jí)和次級(jí)；所述初級(jí)和次級(jí)之間留有氣隙；所述次級(jí)由多個(gè)相同結(jié)構(gòu)的永磁體單元、上導(dǎo)磁軛和下導(dǎo)磁軛組成；所述每個(gè)永磁體單元由兩個(gè)主永磁體、兩個(gè)長(zhǎng)條形輔助永磁體組成；所述兩個(gè)主永磁體采用平行充磁的平板形永磁體；一個(gè)主永磁體固定設(shè)置在上導(dǎo)磁軛的下表面上；另一個(gè)主永磁體固定設(shè)置在下導(dǎo)磁軛的上表面上；所述兩個(gè)主永磁體的裝設(shè)位置相互對(duì)應(yīng)；所述兩個(gè)長(zhǎng)條形輔助永磁體分別裝設(shè)在兩個(gè)主永磁體的兩端；兩個(gè)長(zhǎng)條形輔助永磁體的充磁方向與主永磁體的充磁方向相同；所述兩個(gè)主永磁體和兩個(gè)長(zhǎng)條形輔助永磁體合圍成一個(gè)矩形永磁體單元；所述相鄰兩個(gè)永磁體單元之間的極性相反；所述多個(gè)永磁體單元沿運(yùn)動(dòng)方向相間設(shè)置在上導(dǎo)磁軛和下導(dǎo)磁軛之間；所述初級(jí)為單相線圈的電樞繞組；初級(jí)裝設(shè)在次級(jí)的永磁體單元的空腔處；所述初級(jí)的線圈的兩個(gè)有效邊分別位于相鄰兩個(gè)永磁體單元中兩個(gè)主永磁體之間。

短初級(jí)直流直線電機(jī)，它包括初級(jí)和次級(jí)；所述初級(jí)和次級(jí)之間留有氣隙；所述次級(jí)由多個(gè)相同結(jié)構(gòu)的永磁體單元、上導(dǎo)磁軛和下導(dǎo)磁軛組成；所述每個(gè)永磁體單元由四個(gè)主永磁體、兩個(gè)長(zhǎng)條形輔助永磁體和兩個(gè)塊狀輔助永磁體組成；所述四個(gè)主永磁體采用平行充磁的平板形永磁體；四個(gè)主永磁體均分為上邊主永磁體組和下邊主永磁體組；所述上邊主永磁體組固定裝設(shè)在上導(dǎo)磁軛的下表面上；所述下邊主永磁體組固定裝設(shè)在下導(dǎo)磁軛的上表面上；所述兩個(gè)主永磁體組的裝設(shè)位置相互對(duì)應(yīng)；上邊主永磁體組中的一個(gè)主永磁體的充磁方向與位置相對(duì)的下邊主永磁體組中的一個(gè)主永磁體的充磁方向相同；上邊主永磁體組中的另一個(gè)主永磁體的充磁方向與位置相對(duì)的下邊主永磁體組中的另一個(gè)主永磁體的充磁方向相同；上邊主永磁體組中的兩個(gè)主永磁體的極性相反；下邊主永磁體組中的兩個(gè)主永磁體的極性相反；一個(gè)塊狀輔助永磁體裝設(shè)在上邊主永磁體組中兩個(gè)主永磁體之間；所述塊狀輔助永磁體的充磁方向與運(yùn)動(dòng)方向相同；所述塊狀輔助永磁體的磁力線方向與上導(dǎo)磁軛中磁力線方向相同；另一個(gè)塊狀輔助永磁體裝設(shè)在下邊主永磁體組中兩個(gè)主永磁體之間；所述塊狀輔助永磁體的充磁方向與運(yùn)動(dòng)方向相同；所述塊狀輔助永磁體的磁力線方向與下導(dǎo)磁軛中磁力線方向相同；所述兩個(gè)長(zhǎng)條形輔助永磁體分別裝設(shè)在上邊主永磁體組和下邊主永磁體組的兩端；兩個(gè)長(zhǎng)條形輔助永磁體的充磁方向與相鄰的主永磁體的充磁方向相同；所述四個(gè)主永磁體、兩個(gè)長(zhǎng)條形輔助永磁體和兩個(gè)塊狀輔助永磁體合圍成一個(gè)矩形永磁體單元；所述相鄰兩個(gè)永磁體單元之間的極性相反；所述多個(gè)永磁體單元沿運(yùn)動(dòng)方向相間設(shè)置在上導(dǎo)磁軛和下導(dǎo)磁軛之間；所述初級(jí)為單相線圈的矩形電樞繞組；初級(jí)裝設(shè)在次級(jí)的永磁體單元的空腔處；所述初級(jí)的線圈的兩個(gè)有效邊分別位于同一個(gè)永磁體單元中上邊主永磁體組的主永磁體和下邊主永磁體組的主永磁體之間。

短初級(jí)直流直線電機(jī)，它由初級(jí)、次級(jí)和多個(gè)加強(qiáng)板組成；所述初級(jí)和次級(jí)之間留有氣隙；所述次級(jí)由多個(gè)相同結(jié)構(gòu)的永磁體單元、上導(dǎo)磁軛和下導(dǎo)磁軛組成；所述每個(gè)永磁體單元由四個(gè)主永磁體、兩個(gè)塊狀輔助永磁體和四個(gè)條形輔助永磁體組成；所述四個(gè)主永磁體采用平行充磁的平板形永磁體；