[發明專利]一種圓筒形永磁直線電機

在審

• 申請號: 201710387433.0
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107086757A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 趙國新;蔡土添;孔德財;王超
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司21109
• 代理人: 李運萍

技術領域

本發明屬于直線電動機技術領域，具體涉及一種圓筒形永磁直線電機。

背景技術

直線電機可以直接產生直線運動，不需要復雜的機械轉換，并且結構比較簡單、運動慣量小，動態響應快，其應用領域正日益擴大。圓筒形直線電機無橫向邊緣效應，容易克服單邊磁拉力問題，防護簡單，所以更適合工業應用。

目前，廣泛應用的直線電機鐵心材料為硅鋼片，但硅鋼片很難制作復雜形狀的電機，難以從初級鐵心結構上來改進電機性能。近年來軟磁復合材料Soft Magnetic Composite Materials，簡稱SMC材料在電磁裝置中得到了廣泛的應用，同傳統硅鋼片相比，SMC材料是由具有絕緣層包裹的鐵粉顆粒壓制而成，所這就使它的電阻率很高，渦流損耗非常小，非常適合用于電機制作；SMC材料磁、熱各向同性的，更易于成型，所以非常適合制作復雜形狀的電機。SMC材料缺點是磁導率較低，應用在電勵磁電機中會導致電機的勵磁電流較大，效率低，但對于永磁電機來說，其勵磁是有永磁材料來完成的，不需要額外的勵磁電流，所以SMC材料更適合應用在永磁電機中。

現有的直線電機的缺點就是由于磁路開斷引起的軸向端部推力波動。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出一種圓筒形永磁直線電機。

一種圓筒形永磁直線電機，包括：初級和次級，所述初級包括：初級鐵芯(1)、電機繞組(2)，所述次級包括：次級鐵芯(3)和永磁體(4)；

所述初級鐵芯(1)與次級鐵芯(3)同軸設置；

所述初級鐵芯(1)為圓筒形，由多個具有傾斜角的凹型圓筒鐵芯槽(5)組成；

所述初級鐵芯(1)的凹型圓筒鐵芯槽(5)的凹型槽中心位于次級鐵芯(3)中心線上；

所述電機繞組(2)放置于初級鐵芯(1)的凹型圓筒鐵芯槽(5)的凹型槽中；

所述次級鐵芯(3)為圓柱形鐵芯；

所述次級鐵芯(3)表面依次安裝有極性相反的圓環狀永磁體(4)；

所述次級位于初級內側，所述永磁體(4)與初級鐵芯(1)之間留有氣隙。

所述初級鐵芯采用的材料為軟磁復合材料。

所述初級鐵芯還包括有具有傾斜角的圓環形端板(6)，所述圓環形端板(6)的內徑與凹型圓筒鐵芯槽(5)的內徑相同，所述圓環形端板(6)的外徑與凹型圓筒鐵芯槽(5)的外徑相同，所述圓環形端板(6)設置于初級鐵芯(1)具有凹形槽的一端。

所述凹型圓筒鐵芯槽(5)的傾斜角與圓環形端板(6)的傾斜角θ的角度相同，其中，0°＜θ≤60°。

本發明的有益效果：

本發明提出圓筒形永磁直線電機，本發明可以有效地減小圓筒形永磁同步直線電機的推力波動。本發明使用上述斜槽結構，從而使得同一磁極在軸線方向對初級槽所受到的切向力方向各異，進而達到消除齒槽力的效果。

附圖說明

圖1為本發明具體實施方式中圓筒形永磁直線電機的結構示意圖；

其中，1-初級鐵芯，2-電機繞組，3-次級鐵芯，4-永磁體，5-凹型圓筒鐵芯槽，6-圓環形端板；

圖2為本發明具體實施方式中圓筒形永磁直線電機的三維示意圖；

圖3為本發明具體實施方式中初級鐵芯的三維示意圖和二維示意圖；

其中，(a)為初級鐵芯的三維示意圖；

(b)為初級鐵芯的三維示意圖；

圖4為本發明具體實施方式中電機繞組的三維示意圖和二維示意圖；

其中，(a)為電機繞組的三維示意圖；

(b)為電機繞組的三維示意圖；

圖5為本發明具體實施方式中圓環形端板的三維示意圖和二維示意圖；

其中，(a)為圓環形端板的的三維示意圖；

(b)為圓環形端板的的三維示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明具體實施方式加以詳細的說明。

一種圓筒形永磁直線電機，如圖1和圖2所示，包括：初級和次級，所述初級包括：初級鐵芯1、電機繞組2，所述次級包括：次級鐵芯3和永磁體4。

所述初級鐵芯1與次級鐵芯3同軸設置。

所述初級鐵芯采用的材料為軟磁復合材料。

所述初級鐵芯1為圓筒形，如圖3所示，由多個具有傾斜角的凹型圓筒鐵芯槽5組成。

本實施方式中，初級鐵芯1由12個具有傾斜角的凹型圓筒鐵芯槽5由左向右拼接構成。

所述初級鐵芯1的凹型圓筒鐵芯槽5的凹型槽中心位于次級鐵芯3中心線上。