[發(fā)明專利]磁場(chǎng)調(diào)制式圓筒型橫向磁通直線電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110390271.9
• 申請(qǐng)日: 2011-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN102497081A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寇寶泉;羅俊;張子?jì)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K41/03
• 分類號(hào): H02K41/03
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 牟永林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磁場(chǎng)調(diào)制式圓筒型橫向磁通直線電機(jī)，屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的圓筒型永磁直線同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖20所示。當(dāng)電樞鐵心采用硅鋼片疊成時(shí)，由于疊片方向?yàn)檩S向，永磁體以及繞組通電產(chǎn)生的電樞磁場(chǎng)方向有一部分會(huì)與疊片方向相同，在鐵心中形成較大的渦流，產(chǎn)生較大的渦流損耗，并且鐵心疊片工藝復(fù)雜，加工成本高；如果采用實(shí)心鐵心，雖然工藝簡(jiǎn)單、成本低，但鐵心會(huì)產(chǎn)生更大的渦流損耗，大大降低電機(jī)的效率。同時(shí)，由于相與相之間都存在磁耦合，一方面會(huì)因互感的存在影響電流的控制精度和電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性；另一方面也會(huì)因每一相繞組通電產(chǎn)生的磁通所經(jīng)過的磁路較長(zhǎng)而使定子鐵耗較大，從而限制了電機(jī)效率的進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有圓筒型永磁直線同步電機(jī)由于存在相間互感而影響電機(jī)的電流控制精度及電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性的問題，提供一種磁場(chǎng)調(diào)制式圓筒型橫向磁通直線電機(jī)。

本發(fā)明提供的第一種技術(shù)方案：

磁場(chǎng)調(diào)制式圓筒型橫向磁通直線電機(jī)，它包括初級(jí)和次級(jí)，初級(jí)和次級(jí)之間為氣隙，

初級(jí)包括多個(gè)相電樞單元，每個(gè)相電樞單元由單元電樞鐵心和相單元電樞繞組組成，

單元電樞鐵心為圓筒形，由多個(gè)圓環(huán)形初級(jí)鐵心齒和多個(gè)圓環(huán)形隔磁環(huán)沿軸向緊密相間排列組成，每相鄰兩個(gè)圓環(huán)形初級(jí)鐵心齒之間均固定有一個(gè)圓環(huán)形隔磁環(huán)，沿單元電樞鐵心軸向，在所有圓環(huán)形初級(jí)鐵心齒的氣隙側(cè)表面上均勻開有2n個(gè)線圈槽，n為正整數(shù)，每個(gè)圓環(huán)形初級(jí)鐵心齒沿圓周方向形成初級(jí)鐵心小齒與線圈槽的相間排列，

單元電樞鐵心上位于與軸線平行的同一直線上的所有初級(jí)鐵心小齒形成一個(gè)初級(jí)鐵心大齒，每個(gè)初級(jí)鐵心大齒上纏繞一個(gè)線圈，沿圓周方向，相鄰兩個(gè)初級(jí)鐵心大齒上線圈的繞向相反，每個(gè)相電樞單元的單元電樞鐵心上所有的線圈串聯(lián)在一起形成相單元電樞繞組，多個(gè)相單元電樞繞組串聯(lián)或并聯(lián)形成電機(jī)的一相電樞繞組；

次級(jí)包括次級(jí)鐵心和多個(gè)次級(jí)永磁體，

次級(jí)鐵心沿軸向均分為多個(gè)次級(jí)鐵心段，每個(gè)次級(jí)鐵心段上沿其圓周方向均勻開有m個(gè)次級(jí)鐵心槽，形成次級(jí)鐵心齒與次級(jí)鐵心槽的相間隔排列，m的取值為初級(jí)鐵心大齒的齒數(shù)的一半，所述次級(jí)鐵心槽的開槽方向平行于次級(jí)鐵心的軸向，相鄰次級(jí)鐵心段沿次級(jí)鐵心的軸向形成次級(jí)鐵心齒與次級(jí)鐵心槽的相間隔排列，

次級(jí)鐵心槽的圓周方向長(zhǎng)度大于或者等于相應(yīng)的初級(jí)鐵心小齒的圓周方向長(zhǎng)度，次級(jí)鐵心齒的圓周方向長(zhǎng)度大于或者等于相應(yīng)的初級(jí)鐵心小齒的圓周方向長(zhǎng)度，

每個(gè)次級(jí)鐵心槽內(nèi)均嵌放一個(gè)次級(jí)永磁體，該次級(jí)永磁體為瓦片形，次級(jí)永磁體的圓周方向長(zhǎng)度小于或者等于次級(jí)鐵心槽的圓周方向長(zhǎng)度，

次級(jí)永磁體為徑向充磁或平行充磁，所有次級(jí)永磁體的充磁方向相同，

沿軸向，相鄰兩個(gè)圓環(huán)形初級(jí)鐵心齒的齒距τ_m與相鄰兩個(gè)次級(jí)鐵心齒的齒距τ_p之間滿足關(guān)系τ_m＝τ_p。

本發(fā)明提供的第二種技術(shù)方案：

磁場(chǎng)調(diào)制式圓筒型橫向磁通直線電機(jī)，它包括初級(jí)和次級(jí)，初級(jí)和次級(jí)之間為氣隙，

初級(jí)包括多個(gè)相電樞單元，每個(gè)相電樞單元包括單元電樞鐵心和相單元電樞繞組，

單元電樞鐵心為圓筒形，單元電樞鐵心的氣隙側(cè)表面上均勻開有多個(gè)周向槽，并且，單元電樞鐵心的氣隙側(cè)表面上沿圓周方向均勻開有2n個(gè)線圈槽，n為正整數(shù)，所述線圈槽的開槽方向平行于單元電樞鐵心的軸向，沿單元電樞鐵心周向，形成初級(jí)鐵心大齒與線圈槽的相間排列，沿單元電樞鐵心軸向，形成初級(jí)鐵心小齒與周向槽的相間排列，線圈槽的開槽深度大于周向槽的開槽深度；

每個(gè)初級(jí)鐵心大齒上纏繞一個(gè)線圈，沿圓周方向，相鄰兩個(gè)初級(jí)鐵心大齒上線圈的繞向相反，每個(gè)相電樞單元的單元電樞鐵心上所有的線圈串聯(lián)在一起形成相單元電樞繞組，多個(gè)相單元電樞繞組串聯(lián)或并聯(lián)形成電機(jī)的一相電樞繞組；

次級(jí)包括次級(jí)鐵心和多個(gè)次級(jí)永磁體，

次級(jí)鐵心沿軸向均分為多個(gè)次級(jí)鐵心段，每個(gè)次級(jí)鐵心段上沿其圓周方向均勻開有m個(gè)次級(jí)鐵心槽，形成次級(jí)鐵心齒與次級(jí)鐵心槽的相間隔排列，m的取值為初級(jí)鐵心大齒的齒數(shù)的一半，所述次級(jí)鐵心槽的開槽方向平行于次級(jí)鐵心的軸向，相鄰次級(jí)鐵心段沿次級(jí)鐵心的軸向形成次級(jí)鐵心齒與次級(jí)鐵心槽的相間隔排列，

次級(jí)鐵心槽的圓周方向長(zhǎng)度大于或者等于相應(yīng)的初級(jí)鐵心小齒的圓周方向長(zhǎng)度，次級(jí)鐵心齒的圓周方向長(zhǎng)度大于或者等于相應(yīng)的初級(jí)鐵心小齒的圓周方向長(zhǎng)度，