[實(shí)用新型]一種軟磁復(fù)合材料不等齒混合結(jié)構(gòu)永磁直線電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820819039.X
• 申請(qǐng)日: 2018-05-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209016912U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董婷;魏學(xué)鵬;王玲玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K41/03
• 分類號(hào): H02K41/03
• 代理公司: 沈陽(yáng)智龍專利事務(wù)所(普通合伙) 21115
• 代理人: 周智博;宋鐵軍

一種軟磁復(fù)合材料不等齒混合結(jié)構(gòu)永磁直線電機(jī)，電機(jī)由動(dòng)子支架、電樞齒、電樞繞組、氣隙、磁極和定子軛部組成，動(dòng)子支架包括動(dòng)子軛和輔助齒,電樞齒和輔助齒采用不等寬結(jié)構(gòu)，電樞繞組纏繞在電樞齒上；電樞齒和輔助齒交替設(shè)置在動(dòng)子軛的內(nèi)壁上；磁極設(shè)置在定子軛部上，磁極與電樞齒及輔助齒對(duì)應(yīng)設(shè)置，且磁極與電樞齒及輔助齒之間形成氣隙。用有取向硅鋼片軋制方向?qū)Т判阅芎玫奶攸c(diǎn)，可將飽和工作點(diǎn)提高，使定子電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)增大，從而提高定子齒部磁通密度和氣隙磁通密度，達(dá)到提高直線電機(jī)單位體積下推力密度的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種軟磁復(fù)合材料不等齒混合結(jié)構(gòu)永磁直線電機(jī)。

背景技術(shù)

軟磁復(fù)合材料(Soft Magnetic Composites，SMC)采用粉末冶金技術(shù)將預(yù)先混合的高純度帶有絕緣層的鐵粉與有機(jī)材料模壓成型與傳統(tǒng)的金屬磁性材料相比，近年來(lái)已經(jīng)在電磁裝置中取得應(yīng)用。軟磁復(fù)合材料還具有渦流損耗小的特點(diǎn)，在高頻情況下可以大大降低電機(jī)的鐵耗，廣泛應(yīng)用于高頻變壓器、高頻電機(jī)、傳感器和互感器等電力電子領(lǐng)域。但是其導(dǎo)磁率較低，限制了其在低頻情況的應(yīng)用。有取向硅鋼片是常用于變壓器等磁路方向性較強(qiáng)的電器的鐵磁材料，其軋制方向的導(dǎo)磁率要明顯高于無(wú)取向硅鋼片，但是剪切方向的磁導(dǎo)率較低，使其在電機(jī)中鮮有應(yīng)用。

近年來(lái)，有些學(xué)者將軟磁復(fù)合材料用于電磁彈射等領(lǐng)域的直線電機(jī)電樞中的案例，從而解決高頻電機(jī)鐵耗高、散熱困難等問(wèn)題。但是，軟磁復(fù)合材料磁化特性曲線的膝點(diǎn)磁密和飽和磁密均低于傳統(tǒng)的電工鋼片，其膝點(diǎn)磁密為1.35-1.4T，飽和磁密不到1.6T，而23RK090型有取向硅鋼片，其軋制方向的膝點(diǎn)磁密為1.7T，飽和磁密約2T，具有良好的磁性能。

實(shí)用新型內(nèi)容

實(shí)用新型目的：

一種軟磁復(fù)合材料不等齒混合結(jié)構(gòu)永磁直線電機(jī)，其目的是解決以往所存在的問(wèn)題。

技術(shù)方案：

采用長(zhǎng)定子短動(dòng)子結(jié)構(gòu)，定子上鋪有依次異向充磁的永磁體，可以根據(jù)具體情況延長(zhǎng)定子的長(zhǎng)度。動(dòng)子采用不等齒混合結(jié)構(gòu)，不等齒分為大齒和小齒。大齒上繞有繞組，形成電樞齒；而小齒上無(wú)繞組纏繞，形成輔助齒。繞組之間形成單齒間隔繞組。輔助齒與動(dòng)子軛部采用軟磁復(fù)合材料模壓成型，形成動(dòng)子支架，并且動(dòng)子支架開(kāi)有鑲嵌電樞齒的槽；電樞齒采用有取向硅鋼片疊壓而成，并且大齒根部固定在動(dòng)子支架的槽中。

本專利選用電阻很高的軟磁復(fù)合材料和導(dǎo)磁性能各向異性的有取向硅鋼片作為動(dòng)子鐵芯材料，充分利用軟磁復(fù)合材料有取向硅鋼片混合動(dòng)子永磁直線電機(jī)的磁路特點(diǎn)，將電機(jī)的磁路特性與材料的導(dǎo)磁特性充分結(jié)合。不僅能夠輸出較高的推力，而且能夠降低直線電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩波動(dòng)直線電機(jī)特有的端部定位力。

一種軟磁復(fù)合材料混合結(jié)構(gòu)不等齒永磁直線電機(jī)，電機(jī)的槽數(shù)和極數(shù)接近，電機(jī)由動(dòng)子支架、電樞齒、電樞繞組、氣隙、磁極和定子軛部組成，動(dòng)子支架包括動(dòng)子軛和輔助齒,電樞齒和輔助齒采用不等寬結(jié)構(gòu)，電樞繞組纏繞在電樞齒上；電樞齒和輔助齒交替設(shè)置在動(dòng)子軛的內(nèi)壁上；

磁極設(shè)置在定子軛部上，磁極與電樞齒及輔助齒對(duì)應(yīng)設(shè)置，且磁極與電樞齒及輔助齒之間形成氣隙。

在動(dòng)子軛的內(nèi)壁還設(shè)置有U形槽；電樞繞組纏繞于電樞齒上，然后嵌于動(dòng)子軛內(nèi)壁的U形槽中，利用環(huán)氧樹(shù)脂封裝形成整體。

有取向硅鋼片自鉚疊壓成電樞齒((C)為電樞齒疊壓方向)，保證有取向硅鋼片的軋制方向(A)與動(dòng)子縱向方向(D)保持一致，有取向硅鋼片的剪切方向(B)與動(dòng)子運(yùn)動(dòng)方向(E)一致。

動(dòng)子支架由軟磁復(fù)合材料模壓成型鑄造而成。