[發明專利]一種可差速運行的雙動子模塊化永磁直線電機

有效

• 申請號: 201810875195.2
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN109004805B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 趙靜;牟泉松;楊柳;劉向東;李彬
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;京工智能科技有限公司
• 主分類號: H02K16/02
• 分類號: H02K16/02;H02K41/03
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

本發明公開了一種可差速運行的雙動子模塊化永磁直線電機。該電機包括：上層動子模塊、下層動子模塊以及定子模塊；定子模塊設置在上層動子模塊與下層動子模塊中間；上層動子模塊包括多個第一E形鐵芯，第一E形鐵芯的開口方向面向定子模塊；相鄰兩個第一E形鐵芯之間設置有隔磁塊；下層動子模塊包括多個第二E形鐵芯，第二E形鐵芯與第一E形鐵芯結構相同，第二E形鐵芯的開口方向面向定子模塊，相鄰兩個第二E形鐵芯之間設置有隔磁塊；第一E形鐵芯與第二E形鐵芯內均設置有繞組；定子模塊包括永磁體組以及定子鐵芯。本發明模塊化的結構有利于擴展電機的推力范圍，削弱電機的推力波動，簡化電機維修難度并縮短維修周期。

技術領域

本發明涉及永磁直線電機領域，特別是涉及一種可差速運行的雙動子模塊化永磁直線電機。

背景技術

在傳統的直線運動場合，直線運動通常由旋轉電機通過齒輪箱、蝸輪蝸桿等將旋轉運動轉化為直線運動，結構復雜，體積龐大，響應速度和精度不高。采用直線電機直接帶動負載運行，可大大降低驅動系統結構的復雜性，提高系統運行響應速度和運行精度。但是如果同時需要兩個不同的直線運動速度的話，目前大多是采用兩臺相互獨立的直線電機進行驅動，存在占地空間大、成本高等缺點，而且在出現故障時維修時間較長，維修難度大。

發明內容

本發明的目的是提供一種可差速運行的雙動子模塊化永磁直線電機能夠在保證可靠性和安全性的前提下，可以實現由兩個動子提供不同或相同的運動速度，而且模塊化的結構有利于擴展電機的推力范圍，削弱電機的推力波動，簡化電機維修難度并縮短維修周期。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種可差速運行的雙動子模塊化永磁直線電機，包括：上層動子模塊、下層動子模塊以及定子模塊；所述定子模塊設置在所述上層動子模塊與所述下層動子模塊中間；所述上層動子模塊包括多個第一E形鐵芯，所述第一E形鐵芯的開口方向面向所述定子模塊；相鄰兩個所述第一E形鐵芯之間設置有隔磁塊；所述下層動子模塊包括多個第二E形鐵芯，所述第二E形鐵芯與所述第一E形鐵芯結構相同，所述第二E形鐵芯的開口方向面向所述定子模塊，相鄰兩個所述第二E形鐵芯之間設置有隔磁塊；所述第一E形鐵芯與所述第二E形鐵芯內均設置有繞組；所述定子模塊包括永磁體組以及定子鐵芯；所述永磁體組設置在所述定子鐵芯的上下兩側。

可選的，所述永磁體組包括多個第一永磁體以及多個第二永磁體；多個所述第一永磁體設置在所述定子鐵心的上側，相鄰兩個所述第一永磁體中間設置有限位塊；任意相鄰兩個所述第一永磁體的充磁方向相反；所述定子鐵心的下側對稱位置設置有所述第二永磁體，所述定子鐵心上側和下側對稱位置設置的第一永磁體和第二永磁體的大小、形狀、充磁方向均相同，相鄰兩個所述第二永磁體中間設置有所述限位塊。

可選的，所述第一E形鐵芯與所述第二E形鐵芯的數量相同。

可選的，所述第一E形鐵芯與所述第二E形鐵芯的數量不同。

可選的，當所述上層動子模塊與所述下層動子模塊的運動速度不同時，通入所述上層動子模塊與所述下層動子模塊內所述繞組的電流的頻率不同；當所述上層動子模塊與所述下層動子模塊的運動速度相同時，通入所述上層動子模塊與所述下層動子模塊內的繞組的電流的頻率相同。

可選的，所述上層動子模塊與所述下層動子模塊內繞組所通入電流相位分別相差2π/N₁、2π/N₂，其中N1表示所述第一E形鐵芯的數量，N₂表示所述第二E形鐵芯的數量。

可選的，所述繞組采用集中繞組的方式放置在所述第一E形鐵芯以及所述第二E形鐵芯內。

可選的，所述定子鐵芯采用硅鋼片制成；