[實用新型]一種雙面雙磁路橫向磁通直線永磁電機

有效

• 申請號: 201521035963.1
• 申請日: 2015-12-10
• 公開（公告）號: CN205141966U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 徐衍亮;付東山
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及一種雙面雙磁路橫向磁通直線永磁電機。

背景技術

橫向磁通直線永磁電機的運動方向與電機磁場路徑所在平面垂直，電機的電路和電機磁 路相對較為獨立，與傳統電機相比，橫向磁通電機具有轉矩密度高、設計靈活、電磁負荷解 耦、控制方便、低速特性優良等特點，其應用領域也日益擴展，尤其適合低速大功率驅動場 合,橫向磁通電機極大地縮短了磁路長度，減小了鐵磁材料的用量和鐵耗，在一定范圍內提 高了磁能變化率，進而提高了電機的出力。另外橫向磁通直線永磁電機有控制特性好的優點， 在國民經濟和國防等領域將會有廣泛的應用前景。

常規橫向磁通直線永磁電機推力可比一般直線電機要大，然而電機的推力加大其輸出力 脈動也增大，另外一般橫向磁通直線永磁電機結構復雜，加工裝配難度較大。一般平板式橫 向磁通直線永磁電機還存在單邊磁拉力的問題。如何進一步提高電機力密度，減小電機磁路 長度進一步減小電機鐵磁損耗和渦流損耗，如何減小輸出力脈動，如何使電機結構更加簡單 易于制作裝配等都成為解決橫向磁通直線永磁電機得到廣泛應用的關鍵問題。

實用新型內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種雙面雙磁路橫向磁通直線永磁電機，本裝置能夠 實現該電機一個鐵心疊片對應一個電樞繞組兩條并聯磁通回路，實現橫向磁通直線永磁電機 結構簡單，各相磁路短，力密度更高，輸出力波動更小，短磁路可減小電機渦流損耗提高電 機效率。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種雙面雙磁路橫向磁通直線永磁電機，包括初級機構和次級機構，其中，初級機構包 括若干個結構相同的初級單元，次級機構包括若干個結構相同的次級單元，次級單元依次呈 直線型間隔排列，所述次級單元包括上下對稱設置的導磁板，導磁板上設有永磁體，所述初 級單元包括導磁塊和線圈繞組，所述導磁塊套裝于線圈繞組中，初級單元依次沿著運行方向 排列，其個數為電機相數的整數倍，且同相的初級單元中的線圈繞組相互并聯或串聯。

優選的，所述次級單元的導磁板上兩端分別設置有一個永磁體。

進一步的，每個次級單元的兩個永磁體充磁方向不同。

所述永磁體的設置方向與次級單元的排列方向一致，沿著運行方向排列。

所述次級單元對稱排列在初級單元兩側，永磁體與初級單元的輔助導磁磁靴對應。

每個初級單元與兩側的次級單元形成雙磁路結構。

電機同一側面的相鄰次級單元間的相鄰永磁體的充磁方向相同或相反。

優選的，所述導磁塊為工字型，由硅鋼片疊壓而成或由復合導磁材料鍛壓組成。

優選的，所述線圈繞組成矩形框架型，所述導磁塊套裝于線圈繞組中。

所述初級機構和次級機構之間存在氣隙。

所述次級單元之間存在間隔。

每個線圈繞組對應兩條對稱的磁通回路，經過導磁塊磁芯、初級單元的輔助導磁磁靴、 氣隙、永磁體、導磁板、導磁板上另一側永磁體、另一側氣隙和另一側輔助導磁磁靴，回到 導磁塊磁芯。

本發明的工作原理為：合理安排初級單元間間距和次級單元間間距，通過運動方向上初 次級之間的相對位置，合理給初級單元的各相通電，使初級單元產生的磁場與次級單元永磁 體磁場相互作用，產生持續的推力。如相鄰次級單元上的相鄰永磁體充磁方向不同，則相鄰 次級單元間距180°電角度。初級單元采用三相，且相間間距采用120°電角度。通過給初 級單元線圈通相位相差120°的三相電流，則該電機運行原理和三相同步電機一樣。

該發明采用一個繞組兩個磁路結構，結構簡單，沒有單邊磁拉力，磁路短損耗小，采用 兩磁回路，易于散熱，提高功率等。

本發明的有益效果為：

(1)電機結構簡單，組裝容易；

(2)電機采用雙面結構，力密度高；

(3)電機一個繞組產生磁場通過初級導磁材料分別從兩對稱次級形成回路，即一個繞 組兩個磁通回路，磁路短，鐵耗和渦流損耗?。?

(4)電機輸出力由電機初級單元和其兩側的次級單元體相互作用產生，每側次級單元 與初級單元產生的力相互獨立，電機輸出力為兩側次級單元分別和初級單元相互作用產生的 力的疊加?？赏ㄟ^調節兩側次級單元上的永磁體的相對位置來減小電機輸出力的波動，從而 使電機輸出力波動小，定位力??；

(5)每個初級單元都是相互獨立的，電機可靠性高、容錯能力強。