[發明專利]一種低渦流損耗的齒槽型圓筒直線電機的初級結構

有效

• 申請號: 202110453704.4
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN112994403B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 馬明娜;張旭;王志強;張亞坤;陶偉
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H02K41/02
• 分類號: H02K41/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本發明公開了一種低渦流損耗的齒槽型圓筒直線電機的初級結構，包括初級齒、初級軛和多個圓環繞組；該初級齒和初級軛為分離的組件，緊密地套裝在一起，構成初級鐵心；每兩個初級齒組件之間嵌放有一個或多個圓環繞組；環狀的初級齒組件由多個同規格的齒部鐵心塊沿等邊多邊形的邊長來陣列排布，每個鐵心塊由硅鋼片沿圓周方向疊壓制成；初級軛組件由沿電機運動方向的硅鋼片疊壓而成，且每個疊片沿圓周方向均勻開設若干軛部淺槽，以阻斷沿該方向的渦流路徑。本發明采用齒軛分離、不同方向疊片的方式組合成初級鐵心，能有效地減小齒槽型圓筒直線電機的渦流損耗，提升電機的效率，同時令電機保持較高的推力密度。

技術領域

本發明涉及電機領域，具體涉及一種低渦流損耗的齒槽型圓筒直線電機的初級結構。

背景技術

與傳統的旋轉—直線傳動機構相比，直線電機系統可以直接向負載提供直線推力而不需要任何機械轉換裝置，具有動態相應快、可靠性高的特點。在直線電機的眾多拓撲結構中，圓筒型永磁同步直線電機的磁場在圓周方向是封閉的，磁路對稱性好，沒有橫向邊端效應，結構簡單，力密度高，伺服性能好，因而備受關注。相比于無槽型的圓筒直線電機，齒槽直線電機可以提供更高的推力密度和傳動效率，但齒槽型直線電機的初級是套筒型結構，會形成較大的渦流，極大影響了電機的性能，限制其應用范圍的拓展，因此減少渦流損耗對于齒槽型圓筒直線電機的實用化非常重要。現有的—種圓筒型直線電機的初級結構(公開號：111668946A)，初級鐵心采用分塊拼接方式，具有較好的渦流抑制作用，但此時初級軛鐵心缺失較多，空隙過大易造成推力密度的下降，導致電磁能量的無法高效利用。

發明內容

本發明為克服現有技術中存在的不足之處，提出一種低渦流損耗的齒槽型圓筒直線電機的初級結構，以期能使圓筒型直線電機在維持較高推力密度的基礎上，有效地減小齒槽型圓筒直線電機的渦流損耗，從而提升電機的效率，并實現電磁能量的高效利用。

本發明為達到上述發明目的采用如下技術方案：

本發明一種低渦流損耗的齒槽型圓筒直線電機的初級結構，包括初級齒、初級軛和多個圓環繞組，其特點在于：所述初級齒和初級軛為分離的組件，且所述初級軛套裝在所述初級齒的外部，并構成初級鐵心。

所述初級齒包括多個齒部鐵心環，每兩個齒部鐵心環之間嵌放有一個或多個圓環繞組；

所述齒部鐵心環是由多個相同尺寸的齒部鐵心塊按照圓周方向均勻排布而成；且所述齒部鐵心塊為矩形硅鋼片或T形硅鋼片沿圓周方向疊壓制成；且同一齒部鐵心環上的各齒部鐵心塊之間在其內圓周上相接成等邊多邊形，在其外圓周上形成有縫隙；

所述初級軛是由沿電機運動方向的軛部鐵心環疊壓而成，且所述軛部鐵心環為硅鋼片；且每個軛部鐵心環的內側在沿圓周方向上均勻開設有若干個軛部淺槽，以阻斷沿圓周方向上的渦流路徑。

本發明一種低渦流損耗的齒槽型圓筒直線電機的初級結構的特點也在于：

以所述初級齒的內徑為半徑構成圓，以該圓的外切等邊多邊形的邊長為齒部鐵心塊中硅鋼片疊加后的總厚度，且所述齒部鐵心塊的個數等于外切等邊多邊形的邊數。

所述齒部鐵心塊是由兩塊薄絕緣板夾持固定；在一個薄絕緣板上設置若干組定位孔，在另一個薄絕緣板上設置有定位銷，以所述定位銷插入定位孔形成對中間的齒部鐵心塊的夾持結構。

所述初級軛呈圓環狀，其內徑為初級齒的外切圓半徑。

所述軛部淺槽位于兩個所述齒部鐵心塊的中心線處，且所述軛部淺槽的數量與齒部鐵心塊的數量相等。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：