[發明專利]一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機

有效

• 申請號: 201510174865.4
• 申請日: 2015-04-14
• 公開（公告）號: CN104811001B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 趙玫;楊洪勇;劉慧霞;韓輔君;張淑寧;劉飛;張旭照;謝其峰;侯典立;徐明銘
• 申請（專利權）人: 魯東大學
• 主分類號: H02K16/04
• 分類號: H02K16/04
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 王澎

技術領域

本發明涉及一種電機，尤其涉及一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機。

背景技術

直線直驅運動系統省去了復雜的機械轉換裝置，系統結構簡單、運行可靠，響應速度快和控制精度高，在航空、航天、航海等軍事工業及民用工業領域有著廣泛的需求和應用，如電磁彈射系統、電力作動系統、交通運輸系統等。隨著現代先進設備的發展，這些領域對直線直驅運動系統提出了越來越高的要求，包括高力密度、高可靠性、強容錯性等。而作為直線直驅運動系統中的核心部件，直線電機一直以來都是直線直驅運動系統的首選電驅動方案，也是解決上述問題的有效手段。傳統的橫向磁通永磁直線電機中，永磁體用量較大，漏磁現象嚴重，散熱效果較差，為此，需要開發一種性能更高的橫向磁通永磁直線電機。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機，解決了傳統橫向磁通永磁直線電機中，永磁體用量較大，漏磁現象嚴重，散熱效果較差的缺陷，結構簡單，易于安裝，可靠性較高。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機，包括兩個定子和至少一個動子，所述動子的兩端分別置于所述兩個定子內。所述定子呈C型，且所述定子內壁三面均設有多個條形齒。

所述動子包括連接板，所述連接板的兩端分別設有三個凸極結構，每個所述凸級結構包括兩個U型齒和兩個L型齒，所述兩個U型齒間隔設置，所述兩個L型齒分別設置在兩個所述U型齒相對的一側，且兩個所述L型齒與其相鄰的所述U型齒相對設置，所述L型齒與所述U型齒之間以及所述兩個U型齒之間分別設有永磁體，每個所述永磁體及其兩側的單邊U型齒和/或L型齒通過電樞繞組環繞。

本發明的有益效果是：本發明所述的一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機，與傳統橫向磁通永磁直線電機相比，大大地減少了永磁體的用量，而且永磁體切向充磁嵌在動子鐵心里，永磁體聚磁、散熱效果較好，同時具備了橫向磁通永磁直線電機和磁通切換型永磁直線電機的優點：

(1)通過合理設計磁路結構和參數，可以實現較高的力密度；

(2)初級、次級空間利用率較高；

(3)容錯能力較強，運行可靠性高；

(4)定位力和波動力小，控制特性靈活；

(5)結構簡單易于加工；

(6)電樞磁路與永磁磁路相并聯，弱磁擴速能力強，在提高功率因數方面優勢較大。

本發明所述的一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機，可用于對系統的可靠運行有較高要求的領域，特別是對系統體積及連續運行有嚴格要求的航空航天、軍事裝備等應用場合。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步：所述兩個定子對稱設置在所述動子的兩端。

進一步：所述連接板每一端的三個凸級結構，其中一個凸級結構沿著所述連接板軸向設置在端部的端面，另外兩個凸級結構沿著所述連接板軸向相對設置在端部上。

進一步：所述永磁體平行充磁且相鄰的兩個永磁體極性相反。

進一步：所述U型齒的高度等于所述L型齒的高度，且大于所述永磁體的高度。

進一步：每個所述L型齒的頂端分別設有倒角，每個所述U型齒的兩端頂部分別設有倒角，所述L型齒和U型齒之間以及所述兩個U型齒之間通過所述倒角分別依次形成凹口。

進一步：所述L型齒和U型齒之間的凹口寬度小于每個所述U型齒的兩端之間的凹口寬度。

進一步：每個所述定子內壁三面上的多個條形齒分別與所述連接板一端的三個凸級結構中L型齒和/或U型齒之間形成的凹口相匹配設置。

進一步：每個所述凸級結構中的相對應位置的電樞繞組彼此串聯連接。

進一步：所述連接板由導磁材料或非導磁材料組成。

附圖說明

圖1為本發明的一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機結構示意圖；

圖2為本發明的一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機中單個定子結構示意圖；

圖3為本發明的一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機中單個動子結構示意圖；

圖4為本發明的一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機中磁力線走向示意圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1、定子，2、動子；

21、連接板，22、凸極結構；

221、U型齒，222、L型齒，223、永磁體，224、電樞繞組。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。