[發明專利]雙邊永磁體交錯型模塊化連續極永磁同步直線電機

有效

• 申請號: 202110033128.8
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112953158B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 丁徐哲;黃珺;李靜;黃旭珍
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

本發明公開一種雙邊永磁體交錯型模塊化連續極永磁同步直線電機，通過雙邊永磁體交錯排列，調整了連續極電機的端部力波形及波動規律，定位力周期由于永磁體交錯的設置方式調整為以電角度180°為一個周期，同時基本消除了端部效應產生的定位力諧波，同時由于隔磁結構長度的設置，使得單元電機上產生的定位力反相而抵消，抑制連續極電機的推力波動。本發明通過調整單元電機間三相繞組相序，一方面使不同單元電機上同相繞組的電角度基本相同，從而不影響輸出推力均值；另一方面調節單元電機端部磁場分布，使每個單元電機上各相繞組與端部的相對位置不同，從而調節端部效應對三相繞組不對稱性的影響，最終達到抑制推力波動，利于提高控制系統性能。

技術領域：

本發明屬電機領域，具體涉及到一種雙邊永磁體交錯型模塊化連續極永磁同步直線電機。

背景技術：

雙邊平板型永磁同步直線電機，采用兩個初級組件和一個次級組件，初級與次級之間形成的法向力在中間部分上的作用基本可以相互抵消，消除了法向力的影響，具有推力及推力密度大等優點，因此在各種高精度、高推力密度直線運動控制場合具有廣泛的應用前景。但是由于端部效應、齒槽效應和電樞反應的共同影響，以及其與傳統NS極電機定位力特性和推力波動特性存在差異，傳統的優化方法不能有效地抑制其定位力，使得此類電機存在推力波動大的缺點。

發明內容：

為解決現有雙初級永磁同步直線電機推力波動大的問題，本發明提出一種雙邊永磁體交錯型模塊化連續極永磁同步直線電機。

本發明的具體技術方案如下：

一種雙邊永磁體交錯型模塊化連續極永磁同步直線電機，包括平行設置的多個單元電機，每個單元電機包括對稱設置在次級組件兩側的上初級組件和下初級組件，各單元電機共用次級組件，上、下初級組件與次級組件之間均留有氣隙；相鄰的單元電機的初級組件之間設有隔磁結構；所述上、下初級組件均包括鐵心軛、鐵心齒和電樞繞組，電樞繞組采用集中繞組結構；所述次級組件包括軛板、永磁體和鐵極；

所述次級組件的軛板兩側均交替設置永磁體和鐵級，并且軛板一側的永磁體和軛板另一側的鐵極對正設置；次級組件中軛板同側的永磁體充磁方向相同，異側的永磁體充磁方向相反，以改善電機定位力波形；

優選地，次級組件中相鄰的兩組上、下對正的永磁體和鐵極形成一組次級單元，各次級單元中兩個永磁體左端面之間的水平距離為τ，電角度相差180度，τ為電機的極距。

優選地，相鄰的單元電機之間的隔磁結構長度為S-L，其中，S為兩個上初級組件左端部之間的距離，且滿足S＝(2k±1/2)τ，k為整數，L為單元電機初級組件長度；每個單元電機的上、下初級組件繞組設置完全相同；通過每個單元電機上、下初級組件對稱相同設置和隔磁結構長度S-L的設置，抑制電機的推力波動。

優選地，所述隔磁結構采用空氣或隔磁材料。

優選地，所述單元電機設有兩個，分別為單元電機一和單元電機二。

優選地，所述單元電機的極槽配合為8極9槽，

所述單元電機一的上初級組件和下初級組件繞組設置為：A相繞組設置在第1—第4個槽內，B相繞組設置在第4—第7個槽內，C相繞組設置在第7—第10個槽內；

所述單元電機二的上初級組件和下初級組件繞組設置為：A相繞組設置在第14—第17個槽內，B相繞組設置在第10、第17—第19個槽內，C相繞組設置在第11—第14個槽內。

優選地，所述鐵極與軛板一體成型。

優選地，所述永磁體采用粘接方式設置在軛板兩側。

本發明相比于現有技術具有如下有益效果：