[發明專利]一種齒槽凸極永磁復合陣列及電磁裝置

在審

• 申請號: 201511006365.6
• 申請日: 2015-12-29
• 公開（公告）號: CN105406627A
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 汪旭東;許孝卓;汪慧;封海潮
• 申請（專利權）人: 河南理工大學;焦作市華鷹機電技術有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 張春;李想

技術領域

本發明屬于屬于電機電器、電磁裝置領域，具體涉及一種齒槽凸極永磁復合陣列及電磁裝置。

背景技術

永磁電機作為一種電磁裝置已經廣泛應用于各行各業，它主要分為永磁旋轉電機和永磁直線電機兩大類。永磁旋轉電機按轉子永磁體的布置方式可分為表面式（又分為表面凸出式、表面插入式）、內置式（又分為徑向式、切向式、混合式等）等轉子磁路結構，前者結構簡單，但等效電磁氣隙大，功率密度較低，不能自起動，后者功率密度比前者大，但漏磁也較大，需要設置專門的隔磁橋限制漏磁，結構復雜，都導致電機的功率密度低、永磁體利用率不高。作為另一大類的永磁直線電機也廣泛應用于磁懸浮列車、直驅電梯、自動化流水線等很多應用領域和場合，按結構可分為平面型、圓筒型（管型）、弧型等類型，按動子永磁體的布置方式可分為隱極型、凸極型、混合型等，按初級、次級的布置方式還可分為雙邊型和單邊型以及復合型等，還有其它種類的電磁裝置同樣也存在電磁氣隙和或漏磁大，功率密度低、出力小、體積大，制造和使用成本高等問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是現有電磁裝置包括永磁電機輸出功率低、力能指標低、體積過大、成本過高的工程應用瓶頸問題。具體涉及一種齒槽凸極永磁復合陣列及電磁裝置，所述的齒槽凸極永磁陣列由槽部凸鐵、磁體陣列、齒部凸鐵組成，齒部凸鐵由帶軛部的鐵芯齒組成，磁體陣列由沿鐵芯槽內壁貼裝而成的槽周磁體組成，槽部凸鐵位于鐵芯槽內中部緊貼磁體陣列另一表面設置，

為達到上述目的，采用以下技術方案：

一種齒槽凸極永磁復合陣列，齒槽凸極永磁復合陣列由至少一組齒槽凸極永磁復合陣列單元依次貼裝組成，齒槽凸極永磁復合陣列單元由槽部凸鐵、磁體陣列、鐵芯組成，鐵芯上設置有凹槽，凹槽的兩側為齒部凸鐵，剩余部分為軛部，槽部凸鐵位于凹槽內中部并緊貼磁體陣列外表面設置，磁體陣列由至少一組沿凹槽內壁貼裝而成的槽周磁體組成，磁體陣列在槽部凸鐵表面聚集成極性相同的磁極，在齒部凸鐵表面形成極性相反的磁極。

相鄰的齒槽凸極永磁復合陣列單元中的鐵芯為一體結構。

所述鐵芯凹槽的截面為U形或半圓形或矩形或梯形或正弦波形或V形或三角形或菱形或五邊形或六邊形或“凹”形或“凸”形或燕尾塊形。

在齒部凸鐵上開設至少一個開口槽，開口槽中設置有法向磁體，法向磁體表面極性與齒部凸鐵表面極性一致。

齒部凸鐵和/或槽部凸鐵上設置至少一個導電體，導電體的橫向端部通過導電環或導電片連成一體。

齒部凸鐵和/或槽部凸鐵上設置有至少一個空腔，空腔內設置有導電體，各導電體橫向端部通過導電環或導電片連成一體；或者在齒部凸鐵和/或槽部凸鐵的表面鋪設或連接一層周向薄片，將齒部凸鐵和槽部凸鐵彼此連接成一個整體，周向薄片為導磁薄片或導電薄片或導磁導電復合薄片或為帶槽的導磁齒槽薄片，槽內嵌導電體，導電體橫向端部通過導電環或導電片連成一體。

至少有一組槽部凸鐵與齒部凸鐵和或軛部的兩橫向端部通過連接件連接成一體，和或至少有一組槽部凸鐵底部與其下方的軛部之間通過至少一個導磁法向薄片連接成一體，形成統一的齒槽凸極永磁復合陣列，該法向薄片將槽部凸鐵周圍的磁體陣列或槽周磁體分成左右兩半。

所述的槽周磁體、法向磁體為永磁體、超導磁體或者電勵磁體。

所述的齒槽凸極永磁復合陣列圍繞一縱向軸線將齒槽凸極永磁復合陣列的橫向兩端首尾相連卷成圓筒形，成為圓筒型齒槽凸極永磁復合陣列。

所述的齒槽凸極永磁復合陣列沿一橫向軸線將齒槽凸極永磁復合陣列的縱向兩端首尾相連卷成圓形，形成旋轉型齒槽凸極永磁復合陣列。

兩個齒槽凸極永磁復合陣列面對面分開設置或成“八”字形設置成雙邊型齒槽凸極永磁復合陣列，或背靠背設置構成共軛雙邊型齒槽凸極永磁復合陣列。

所述的雙邊型齒槽凸極永磁復合陣列兩邊的橫向端部連接件連接成一體，形成U型齒槽凸極永磁復合陣列。

以所述的齒槽凸極永磁復合陣列作為次級，與相應的初級或開槽鐵芯或不開槽鐵芯配合構成齒槽凸極永磁復合電磁裝置。

采用本發明的齒槽凸極永磁復合陣列作為次級與相應初級配合形成齒槽凸極永磁復合電磁裝置，可大幅抑制甚至完全消除次級內部的漏磁，相同體積和制造成本下，可大幅增加電機等裝置的功率和出力，或相同功率下，大幅降低裝置的體積和制造使用成本，特別適用于大功率電機等電磁裝置等工程應用場合。解決了大功率電機等電磁裝置工程應用的瓶頸問題。

附圖說明

圖1為本發明的一種齒槽凸極永磁復合陣列結構示意圖一；

圖2為本發明的一種齒槽凸極永磁復合陣列結構示意圖二；