[實用新型]一種雙定子裂齒式圓筒型直線電機及驅動機構

有效

• 申請號: 202022983739.2
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN213547339U
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 趙文良;許金陽;王曉東;王秀和
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02K41/02
• 分類號: H02K41/02;H02K1/34
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本實用新型提供了一種雙定子裂齒式圓筒型直線電機，包括內定子、動子和外定子；所述動子為聚磁式永磁體動子結構，所述永磁體沿著動子運動方向水平磁化，且相鄰的兩個永磁體磁化方向相反；外定子設置相組集中繞線繞組，內定子不設置繞組；內定子與外定子均采用裂齒結構；每個定子距動子有一定的氣隙距離，兩個氣隙距離相等，兩個定子沿動子的運動方向具有一個主定子齒寬度的偏移量。本實用新型所述方案擁有高功率密度和高輸出推力，且有效地抑制磁阻力和推力波動。

技術領域

本實用新型涉及直線電機設計制造領域，尤其涉及一種雙定子裂齒式圓筒型直線電機及驅動機構。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本實用新型相關的背景技術信息，并不必然構成在先技術。

柔性輸送系統一般采用直線電機，與旋轉電機相比，直線電機不需借助轉換機構可以直接實現直線運動，具備結構簡單、體積小、成本低、能量轉化效率高的優勢，因而在輸送系統的應用中優勢明顯。

發明人發現，傳統直線電機存在漏磁較多以及對氣隙敏感度高的問題；現有技術中多采用聚磁式鐵氧體的永磁直線電機來提高電機的電磁推力，隨之會帶來較大的磁阻力和電磁推力波動；而電磁推力波動則進一步引起不可接受的振動噪聲、位置控制不良，最終導致運行故障；因此，目前柔性輸送系統所用的直線電機結構和性能有待優化。

實用新型內容

本實用新型為了解決上述問題，提供了一種雙定子裂齒式圓筒型直線電機及驅動機構，可以有效抑制磁阻力和推力波動，提升功率密度，提高了電機的工作性能。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種雙定子裂齒式圓筒型直線電機，包括一個動子和兩個面對面、設置在動子兩側的單邊定子，所述單邊定子包括內定子和外定子，所述動子為聚磁式永磁體結構，所述永磁體沿著動子運動方向水平磁化，且相鄰的兩個永磁體磁化方向相反；

所述外定子和內定子的主定子齒部設置有3個分裂齒，外定子中設置有相組集中線圈繞組，內定子中無繞組，兩個定子分別距動子有一定的氣隙距離，兩個氣隙距離相等，兩個定子沿動子的運動方向具有一個主定子齒寬度的偏移量；

所述動子采用具有磁通聚合效果的動子結構，即沿著動子運動方向鐵氧體永磁體水平磁化。

一種驅動機構，包括上述的一種雙定子裂齒式圓筒型直線電機。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果為：

(1)本實用新型所述直線電機采用聚磁式永磁體動子結構，具有磁通聚合效果，在保證電機高性能的同時可以采用低成本鐵氧體永磁體，從而電機的生產制造成本大大降低；所述直線電機采用相組集中繞線方式，定子上每相繞組模塊化設計，大大提高了電機的容錯能力，采用集中繞組提高了繞組系數、降低了端部繞線，減小了銅耗，從而提高了電機效率。

(2)本實用新型所述直線電機采用裂齒式定子結構，每個主定子齒分裂為3個分裂齒，具有磁通調制作用，抑制了電機的磁阻力和推力波動，改善了電機的輸出性能；同時，本實用新型所述直線電機的兩個單邊定子采用錯位技術，即兩個定子沿動子運動方向偏移一個主定子齒(槽)寬度的距離，實現了磁通交替聚合，改善了氣隙磁密波形，提高了電機的電磁推力，同時降低了磁阻力，抑制了推力波動。本實用新型電機具有高推力密度、良好的效率的同時，具有低制造成本、低磁阻力和低電磁推力波動的優點。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的限定。

圖1為本實用新型實施例一中所述的雙定子裂齒式圓筒型直線電機的結構側視圖；

圖2為本實用新型實施例一中所述的雙定子裂齒式圓筒型直線電機的局部結構截面示意圖；