[發明專利]一種定子分裂型動鐵芯式永磁直線振蕩電機

有效

• 申請號: 202110222057.6
• 申請日: 2021-02-28
• 公開（公告）號: CN112994402B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 徐偉;張婭平;張祎舒;李想;柏麗麗
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02K41/02
• 分類號: H02K41/02;H02K41/03;H02K16/04;H02K33/00
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 李君;曹葆青

1.一種定子分裂型動鐵芯式永磁直線振蕩電機，其特征在于，包括外定子鐵芯(6)、動子鐵芯(9)、動子鐵芯支架(10)、電樞繞組(8)、內定子永磁體(7)、運動軸(4)、諧振彈簧(5)與固定模塊；

所述外定子鐵芯(6)對稱設置在所述內定子永磁體(7)的垂直方向兩側，且其定子齒等間距分布在定子軛上；所述動子鐵芯(9)等間距對稱分布于所述外定子鐵芯(6)與所述內定子永磁體(7)之間；相鄰所述動子鐵芯(9)間采用所述動子鐵芯支架(10)連接；所述諧振彈簧(5)套設在運動軸(4)上；所述運動軸(4)連接在所述動子鐵芯支架(10)x軸邊端的幾何中心處；

所述電樞繞組(8)包括兩組線圈；所述內定子永磁體(7)包括若干大小相等的子永磁體，充磁方向均為垂直方向，且水平側相鄰子永磁體充磁方向互異；當垂直側相鄰子永磁體充磁方向相反時，兩極子永磁體之間附加內定子鐵芯(11)，兩組線圈為反向串聯或反向并聯；當垂直側相鄰子永磁體充磁方向相同時，兩組線圈為同向串聯或同向并聯；

使用時，所述動子鐵芯(9)及運動軸(4)在所述諧振彈簧(5)和電磁推力的作用下處于不同位置，所述電樞繞組(8)通入正弦交流源，與所述動子鐵芯(9)配合，感應產生類正弦雙極性磁鏈，使得所述動子鐵芯(9)產生振蕩推力；

所述固定模塊包括矩形端蓋(1)、機殼(2)和直線運動軸承(3)；

所述機殼(2)用于將所述外定子鐵芯(6)固定在所述內定子永磁體(7)的垂直方向兩側；所述矩形端蓋(1)用于使所述外定子鐵芯(6)對稱設置在內定子永磁體(7)的垂直方向兩側；所述直線運動軸承(3)用于連接所述運動軸(4)和所述矩形端蓋(1)；

其中，以水平方向為x軸方向，豎直向下的方向為y軸方向；所述動子鐵芯支架(10)為非導磁材料；所述外定子鐵芯(6)內齒齒寬相等，且邊齒齒寬也相等。

2.根據權利要求1所述的定子分裂型動鐵芯式永磁直線振蕩電機，其特征在于，其作為一個電機單元，支持利用隔磁技術拓展成多單元電機結構；其中，采用隔磁橋(12)將各個電機單元隔離開，且隔離橋(12)等間距對稱分布在固定模塊。

3.根據權利要求1或2所述的定子分裂型動鐵芯式永磁直線振蕩電機，其特征在于，所述動子鐵芯(9)剖面呈大小相等的等腰梯形，靠近所述外定子鐵芯(6)側寬度大于靠近內定子永磁體(7)側寬度。

4.根據權利要求3所述的定子分裂型動鐵芯式永磁直線振蕩電機，其特征在于，所述內定子永磁體(7)為鐵氧體或釹鐵硼永磁材料；所述動子鐵芯(9)為非取向硅鋼片疊壓制成。

5.根據權利要求3所述的定子分裂型動鐵芯式永磁直線振蕩電機，其特征在于，所述外定子鐵芯(6)的定子齒中線間距為

每側動子鐵芯(9)的中線間距為

子永磁體寬度為

其中，W_se為外定子鐵芯的定子齒中線間距；W_si1為外定子鐵芯內齒齒寬；W_si2為外定子鐵芯邊齒齒寬；W_s為外定子鐵芯的槽寬；W_re1為動子鐵芯的中線間距；W_be為外定子鐵芯的槽楔寬度；W_ru為靠近外定子鐵芯側的動子鐵芯寬度；W_pm為子永磁體寬度。

6.根據權利要求1或4所述的定子分裂型動鐵芯式永磁直線振蕩電機，其特征在于，所述諧振彈簧(5)為兩個相同的柱狀彈簧，其壓縮長度比動子鐵芯(9)行程長。