[發明專利]不等寬永磁體雙水冷扁平型直線同步電機

有效

• 申請號: 201110346052.0
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102412699A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 崔連峰;楊振學;赫玉麗;史桂英;張守梅
• 申請（專利權）人: 哈爾濱泰富實業有限公司
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03;H02K9/197;H02K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：本發明涉及一種不等寬永磁體立體水冷扁平型直線同步電機。

背景技術：目前扁平型永磁同步直線電機水冷系統大多采用在電機初級鐵芯軛部采用圓銅管通水冷卻，由于電機的主要發熱源為電機繞組，熱量要通過絕緣和鐵芯等熱阻才能傳到冷卻管，為了安裝冷卻管方便，大多安裝在開口槽內，銅管與鐵芯的接觸面積也多為半個圓周，無法充分利用圓筒管的散熱面積。另外由于永磁體和有槽鐵芯相互作用，永磁同步電機不可避免地產生齒槽定位力矩，導致電機推力波動，由此產生振動，影響定位精度。目前行業大多采用斜磁極或斜槽的方法，但是因為傾斜角度要求精度較高，就給加工帶來的很大困難。

發明內容：本發明的目的是提供一種積小、重量輕、噪音低、定位精度高、易維護、適合大批量生產的高性能永磁同步電機。本發明的技術方案為：一種不等寬永磁體雙水冷扁平型直線同步電機，由初級和次級組成，初級由初級鐵芯、繞組、冷卻管、冷卻柔性帶和機殼組成，冷卻管按方波形狀均勻分布在初級鐵芯每個齒槽底部，冷卻管上部分布電機繞組，在繞組兩側各安裝一條冷卻柔性帶，冷卻柔性帶充入要求的水壓后與繞組端部充分接觸，機殼上下兩個面為不銹鋼板，四個側面為鋁合金板，在初級內部的微小空隙中澆注高導熱樹脂，次級由多個相同的模塊組成，每個模塊由單體永磁體、多體永磁體、次級磁軛板組成，單體永磁體和多體永磁體的寬度不同，單體永磁體只有一塊，多體永磁體有若干塊，單體永磁體、多體永磁體按規律平行排列在低碳鋼材料的次級磁軛板上，每塊單體永磁體、多體永磁體都間隔相同的距離。

次級模塊的永磁體如果采用完全相同的形狀，每個永磁體中心都對應初級齒的同一個位置，這樣齒槽的定位力矩是疊加的。而采用不等寬的永磁體后，永磁體中心對應初級齒的不同位置，改變了氣隙磁場分布，使齒槽定位力矩變小，達到了優化電機性能的目的。

本發明的技術效果：

1、電機初級冷卻系統采用冷卻管和冷卻柔性帶，冷卻管直接接觸鐵芯，冷卻柔性帶直接接觸繞組，同時散熱，提高了散熱能力，可以使電機承受更大的電流，從而大幅度提高電機推力。

2、次級采用不等寬永磁體，削弱了齒槽定位力矩，而且磁鋼均為長方體，容易加工，通過常規的設備，就可達到較高的精度，降低了加工成本。

附圖說明：

圖1為本發明外形圖的主視圖。

圖2為本發明外形圖的側視圖。

圖3為本發明結構的主視圖。

圖4為本發明結構的側視圖。

圖5為本發明次級模塊的主視圖。

圖6為本發明次級模塊的俯視圖。

圖7為本發明冷卻系統的主視圖。

圖8為本發明冷卻系統的側視圖。

圖9為本發明冷卻系統的俯視圖。

具體實施方式：

如圖1、圖2所示，一種不等寬永磁體雙水冷扁平型直線同步電機，由初級1和次級2組成。如圖3、圖4所示，初級由初級鐵芯3、繞組4、冷卻管5、冷卻柔性帶6和機殼7組成，冷卻管5按方波形狀均勻分布在初級鐵芯3每個齒槽底部，冷卻管5上部分布電機繞組4，在繞組4兩側各安裝一條冷卻柔性帶6，冷卻柔性帶6充入要求的水壓后與繞組端部充分接觸，機殼7上下兩個面為不銹鋼板，四個側面為鋁合金板，在初級內部的微小空隙中澆注高導熱樹脂8。如圖5、圖6所示，次級2由多個相同的模塊組成，圖5所示為一個模塊，每個模塊由單體永磁體9、多體永磁體10、次級磁軛板11組成，單體永磁體9和多體永磁體10的寬度不同，單體永磁體9只有一塊，多體永磁體10有若干塊，單體永磁體9、多體永磁體10按規律平行排列在低碳鋼材料的次級磁軛板11上，每塊單體永磁體9、多體永磁體10都間隔相同的距離。如圖7所示，為冷卻系統示意圖，如圖8、圖9所示，冷卻管5是由銅或鋁等高導熱材料制成的圓管，冷卻柔性帶6為復合材料，是由高柔性的高分子材料和高導熱性的金屬材料層壓制成的，冷卻柔性帶6通過熱壓后，形成方波形狀的水路，冷卻柔性帶6在機殼和繞組的不規則縫隙中能充分和繞組接觸，進行冷卻。