[實用新型]一種高功率密度的永磁直線電機

有效

• 申請號: 201220255823.5
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN202721592U
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 張強;劉政宇;孟繁榮;游江;張镠鐘;李軍;畢洪大;霍虹
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及的是一種電機，具體地說是直線電機。?

背景技術

現有的各種直線電機，其電樞繞組不可避免地存在有端部，但是在實際運行過程中，電樞繞組的端部并不參與機電能量轉換，電流流經端部時產生的端部磁場，對電機的運行會帶來不利的影響，并且繞組端部的存在，還會導致電機重量、體積的增加。功率密度的下降。?

發明內容

本實用新型的目的在于提供充分利用電機電樞繞組的端部、進一步改善永磁直線電機的運行性能的一種高功率密度的永磁直線電機。?

本實用新型的目的是這樣實現的：?

本實用新型一種高功率密度的永磁直線電機，包括初級結構、次級結構，初級結構和次級結構之間為支撐結構，其特征是：初級結構包括初級鐵心、電樞繞組，初級鐵心表面開設有主線槽和端部槽，主線槽沿次級結構的運動方向均勻分布，主線槽與端部槽相連通，電樞繞組安裝在主線槽和端部槽中；次級結構包括次級鐵心、主磁極、輔助磁極，主磁極安裝在次級鐵心上，主磁極的個數為偶數個，主磁極沿次級結構的運動方向上南、北極交替排列，每個主磁極的兩側安裝與其磁性相反的輔助磁極。?

本實用新型還可以包括：?

1、輔助磁極的寬度與主磁極相同。?

2、構成電樞繞組的線圈的導體邊放置在主線槽中，線圈的端部放置在端部槽中。?

3、所述的主線槽的端部延伸至端部槽的外側。?

本實用新型的優勢在于：?

（1）具有本實用新型特征的永磁直線電機，其電樞繞組的利用率高。在其電樞繞組中不存在有傳統永磁直線電機繞組中的端部，在電機的運行過程中，?流經電樞繞組的電流被充分利用，以形成氣隙主磁場（包括電流流經位于主線槽中的繞組導體所形成的磁場，和電流流經位于端部槽中的繞組導體所形成的磁場），全部的電樞繞組都參與了電機的機電能量轉換過程。?

（2）具有本實用新型特征的永磁直線電機，其功率密度（或稱為力密度）高。在運行過程中，其總的電磁力由兩個部分構成：電流流過位于主線槽中的繞組導體時形成的磁場，與次級上主磁極所形成的磁場相互作用，產生的電磁力F1；電流流過位于端部槽中的繞組導體時，電流所產生的磁場與次級上的主磁極和輔助磁極相互作用，產生的電磁力F2，因此與現有的其他永磁直線電機相比，具有本實用新型結構的永磁直線電機可以產生更大的電磁力，擁有更高的功率密度。?

附圖說明

圖1為本實用新型運動方向視圖；?

圖2為圖1的側視圖；?

圖3為圖2中的初級結構沒有放置電樞繞組時的俯視圖；?

圖4為圖2中的初級放置有電樞繞組時的俯視圖；?

圖5為圖4的AA剖面圖；?

圖6為圖2中的次級結構的仰視圖；?

圖7為主線槽延伸至端部槽外側的初級結構。?

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本實用新型做更詳細地描述：?

實施方式1：?

結合圖1～6，本實用新型提出的一種具高功率密度的永磁直線電機，從電機主體的構成來講，與現有的傳統永磁直線電機相同，都是由放置有電樞繞組的初級、安裝有永磁磁極的次級，以及初級和次級之間的支撐結構等組成。主要的區別是在于初級和次級的具體結構上，具體結構如下：?

（1）初級結構。初級鐵心1為平板結構；初級鐵心1與次級相對的表面上開設有多個主線槽2，主線槽2沿次級的運動方向均勻分布；所有主線槽2的兩端都分別與兩個端部槽3連接；電樞繞組4放置在主線槽2和端部槽3中，其中構成電樞繞組4的線圈的導體邊放置在主線槽2中，線圈的端部放置在端?部槽3中。?

（2）次級結構。次級鐵心5為平板結構；在次級鐵心5與初級相對的表面上固定安裝有多個，且為偶數個的主磁極6，主磁極6沿次級的運動方向N、S極（即磁場的南、北極）交替排列，主磁極6與初級上主線槽2之間的數量以及相對位置關系和現有的傳統結構的永磁直線電機相同；在每個主磁極6的兩側，即在運動平面內垂直于運動方向的方向，放置有極性與之相反的輔助磁極7，輔助磁極7的寬度，即運動方向的長度，與主磁極6相同，輔助磁極7與初級鐵心1位于端部槽3外側（兩個端部槽3的內側為主線槽2所在區域）的鐵心部分沿垂直于運動平面的法向相對應。?

選取初級上主線槽2和次級上主磁極6的數目，其他結構尺寸，可通過電磁計算獲得。?

初級鐵心1采用鐵磁材料制成，例如硅鋼片疊壓制成。?

主線槽2和端部槽3可選取矩形槽，或半開口槽等槽型。?