[發明專利]線性磁通切換永磁電機

有效

• 申請號: 201810295311.3
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108696091B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: T.哈卡拉;T.科爾霍寧;T.普羅斯托;I.佩特羅夫;J.皮爾霍寧
• 申請（專利權）人: 通力股份公司
• 主分類號: H02K41/02
• 分類號: H02K41/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳钘

本發明涉及一種線性磁通切換永磁(FSPM)電機(10)，其包括縱向線性定子(14)以及動子(12)，該定子具有面對氣隙(a)的定子齒(16)該動子包括至少一個電樞(13)，電樞包括嵌入至少一個永磁體(20、22)的電樞齒(18)，電樞齒(18)由用于接收電樞繞組(32)的槽(30)間隔開，該電樞齒(18)具有朝向氣隙的延伸的寬度部分(36)。根據本發明，電樞齒(18)的延伸的寬度部分(36)在電樞齒的縱向方向(l)上已經在電樞繞組(32)的水平處開始。

技術領域

本發明涉及一種線性磁通切換永磁電機，其包括具有面對氣隙的定子齒的縱向線性定子，以及包括電樞的動子，該電樞包括電樞架構，其包括與至少一個永磁體一起形成動子的電樞齒的架構構件，由此電樞齒由用于接收電樞繞組的槽間隔開。齒具有抵靠永磁體裝配的第一側面以及面對槽且抵靠電樞繞組裝配的第二側面，由此齒具有朝向氣隙的延伸寬度。例如在圖2(a)中示出了這種已知的結構，半閉合槽通過齒尖形成，齒尖在齒的最上部分延伸，使得在槽中銅或繞組所在的區域不受寬度增加的齒尖影響。該實施例的優點在于，電樞繞組的銅的空間不受延伸的齒尖的影響。

背景技術

在線性磁通切換永磁電機(FSPM)中，這種解決方案可能導致齒尖上的過飽和，這會伴隨有漏磁，甚至可能導致永磁體的不可逆的去磁化。

在US 2016/268883 A1中公開了現有技術的線性磁通切換永磁電機。

因此，本發明的目的是提供一種減少上述問題的FSPM電機。

發明內容

該目的通過根據本發明的線性FSPM電機來解決。在說明書以及附圖中也描述了本發明的優選實施例。

根據本發明，電樞齒的寬度增加在電樞齒的縱向方向上開始，電樞齒的延伸的寬度部分在電樞齒的縱向方向l上已經在電樞繞組的高度水平處開始，即齒和相鄰的繞組面對彼此。通過這種措施，電樞齒的寬度增加發生在其長度的較大部分上，這導致與如圖2(a)所示出的已知設計相關的在齒尖處的磁通密度降低。盡管用于電樞繞組的銅的空間在本發明的解決方案中被減少了，但是磁通泄漏、避免過大的磁通密度以及因此的永磁體的去磁化的危險基本上減少了。

優選地，電樞齒的寬度增加在其長度的至少一半上發生。因此，在這種電機幾何形狀中，磁通量能夠更好的分布和協調。

優選地，電樞齒的寬度連續增加且不在其第二側面形成邊緣。電樞齒的這種幾何形狀導致均勻的通量和通量泄漏的減少。

在本發明的優選實施例中，電樞齒寬度的增加朝向氣隙連續地增加。該特征導致第二側面在齒尖或氣隙的方向上在相鄰槽的方向上向外越來越彎曲。因此，齒尖處的通量泄漏被最小化并且在氣隙的方向上不發生過飽和。

在本發明的優選實施例中，嵌入電樞齒中的永磁體在背向氣隙的后側面突出電樞架構基座。因此，架構基座區域的磁通泄漏被有效降低。優選地，該突起的尺寸在2mm至6mm范圍內，優選地在3mm至5mm范圍內。

優選地，動子齒在動子其移動方向上的每米長度的數量為22至42個，特別地為27至37個。這是相當高的齒(磁極)數量。由于飽和，這種磁極的增加一方面導致扭矩的減小，與例如每米13個磁極相比。但是，較高的磁極數會降低電機的齒槽轉矩或轉矩脈動。另一方面，根據本發明的基本構思，通過制造具有延伸的寬度部分的電樞齒來滿足由于磁極數較多和扭矩減小而導致的飽和效應。

優選地，兩個不同的永磁體裝配在每個電樞齒的第一側面之間，由此第二永磁體在電樞齒的長度的較大部分上延伸，而第一永磁體朝向氣隙a裝配在第一永磁體上。