[發明專利]一種定子永磁型動子鐵芯分塊式直線振蕩電機及單元組

有效

• 申請號: 202110248415.0
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113054767B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 徐偉;張婭平;張祎舒
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02K1/17
• 分類號: H02K1/17;H02K1/18;H02K1/14;H02K33/18;H02K41/03
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 胡秋萍

1.一種定子永磁型動子鐵芯分塊式直線振蕩電機，其特征在于，包括：分塊式動子鐵芯（1）、定子鐵芯（2）、永磁體（3）和電樞繞組（4）；

所述分塊式動子鐵芯（1）包括多個彼此分立的動子鐵芯；

所述定子鐵芯（2）包括對稱分布在所述分塊式動子鐵芯（1）運動平面兩側的兩部分，每部分均包括定子軛部和多個分布在所述定子軛部上的定子齒；

所述永磁體（3）表貼于所述定子鐵芯（2）中位于端部的定子齒的表面，所述永磁體（3）的充磁方向垂直于所述分塊式動子鐵芯（1）的運動平面，各所述永磁體（3）的大小相等，且位于運動平面同一側的永磁體（3）的極性相反，位于垂直于運動平面同一側的永磁體（3）的極性相同，用于在所述分塊式動子鐵芯（1）與定子鐵芯（2）之間的氣隙中產生第一磁動勢；

所述電樞繞組（4）包括兩組同向串聯或并聯的線圈，所述線圈分別纏繞在所述定子鐵芯（2）兩部分中位于中間的定子齒上；

當所述電樞繞組（4）中通入正弦交流電時，在所述氣隙中產生第二磁動勢行波，所述第一磁動勢與第二磁動勢行波用于在所述分塊式動子鐵芯（1）中產生類正弦電磁推力，推動所述分塊式動子鐵芯（1）做往復直線振蕩運動。

2.如權利要求1所述的定子永磁型動子鐵芯分塊式直線振蕩電機，其特征在于，所述永磁體（3）的寬度與所述定子鐵芯（2）中位于端部的定子齒的寬度相等，所述定子鐵芯（2）中位于端部的定子齒的高度和位于中間的定子齒的高度不相等，且滿足：

其中，為所述永磁體（3）的高度。

3.如權利要求1所述的定子永磁型動子鐵芯分塊式直線振蕩電機，其特征在于，所述分塊式動子鐵芯（1）中動子鐵芯的數量以及所述定子鐵芯（2）每部分中定子齒的數量均為3。

4.如權利要求3所述的定子永磁型動子鐵芯分塊式直線振蕩電機，其特征在于，所述定子齒等間距分布在所述定子軛部，所述動子鐵芯等間距分布，位于端部的兩個動子鐵芯的寬度與定子齒的寬度相等，位于中間的動子鐵芯的寬度以及相鄰動子鐵芯之間的距離分別為：

其中，為所述定子齒的寬度，為定子槽的寬度。

5.如權利要求1-4任一項所述的定子永磁型動子鐵芯分塊式直線振蕩電機，其特征在于，還包括動子支架（5），所述動子支架（5）包括支架壁（51）、位于所述支架壁（51）兩側的端軸（52）以及多個設置在所述支架壁（51）內表面上的凸塊，所述凸塊與所述支架壁（51）相配合以形成與所述動子鐵芯相匹配的卡槽（53），所述動子鐵芯固定在所述卡槽（53）中。

6.如權利要求5所述的定子永磁型動子鐵芯分塊式直線振蕩電機，其特征在于，還包括：直線運動軸承（6）、端蓋（7）、機殼（8）和諧振彈簧（9），所述直線運動軸承（6）、端蓋（7）和諧振彈簧（9）的數量均為兩個，每一所述端蓋（7）中設置有一所述直線運動軸承（6）；

兩個所述端蓋（7）沿所述分塊式動子鐵芯（1）運動平面分別位于所述分塊式動子鐵芯（1）的兩側，所述動子支架（5）的兩端分別通過所述直線運動軸承（6）連接所述端蓋（7）；兩個所述諧振彈簧（9）分別套設在所述動子支架（5）的兩端，且位于所述動子支架（5）與端蓋（7）之間。

7.如權利要求6所述的定子永磁型動子鐵芯分塊式直線振蕩電機，其特征在于，兩個所述諧振彈簧（9）的長度相等，且壓縮閾值大于所述直線振蕩電機的行程。

8.一種定子永磁型動子鐵芯分塊式直線振蕩電機單元組，其特征在于，包括多個如權利要求1-5任一項所述的定子永磁型動子鐵芯分塊式直線振蕩電機，相鄰兩個定子永磁型動子鐵芯分塊式直線振蕩電機端部的動子鐵芯共用，且相鄰兩個定子永磁型動子鐵芯分塊式直線振蕩電機的定子鐵芯（2）通過隔磁橋分隔。

9.如權利要求8所述的定子永磁型動子鐵芯分塊式直線振蕩電機單元組，其特征在于，共用動子鐵芯的寬度為：

相鄰動子鐵芯之間的距離依次為和：

其中，為定子齒的寬度，為隔磁橋的寬度，為定子槽的寬度。