[發明專利]模塊化橫向磁通永磁同步直線電機

有效

• 申請號: 202110656591.8
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113300566B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 白金剛;劉勇;劉博;鄭萍;陳闖
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03
• 代理公司: 哈爾濱市松花江聯合專利商標代理有限公司 23213
• 代理人: 楊曉輝

1.模塊化橫向磁通永磁同步直線電機，其特征在于，包括初級和次級，初級設置于次級外部；初級包括初級電樞(1)，初級電樞(1)為m相，各相沿軸向均勻分布且依次間隔2iτ±2τ/m，i＝0,1,2,…；每相包括k個電樞單元(2)，且k個電樞單元(2)沿圓周方向均布；k個電樞單元(2)中繞組通過串聯或者并聯構成一相繞組；每個電樞單元(2)由h個沿軸向方向均勻分布的U型電樞模塊(3)構成，相鄰U型電樞模塊(3)的繞組反向串聯，且每相中相鄰U型電樞模塊(3)中心的軸向距離為τ，τ為永磁體軸向方向的極距；次級的永磁體都與U型電樞模塊(3)對應，所有的永磁體都在U型電樞模塊(3)上的繞組中鉸鏈了磁通，進而所有永磁體都在獨立線圈中產生磁鏈；

次級包括次級永磁體(4)和次級鐵心(5)；次級永磁體(4)為固定在次級鐵心(5)外圓表面的永磁體陣列，次級永磁體(4)沿圓周方向平均分為2k個區域，與初級中的U型電樞模塊(3)分別一一對應；每相永磁體包括k個永磁體組(4-1)，每個永磁體組(4-1)由j個大小相同的N極和j個S極永磁體沿軸向并列排布構成，jm×h，且所有相鄰永磁體充磁方向相反，同一相中相鄰的永磁體組(4-1)排布相同或者反向對稱。

2.根據權利要求1所述模塊化橫向磁通永磁同步直線電機，其特征在于，U型電樞模塊(3)包括一個U型鐵心(3-1)和在2個U型鐵心齒上繞制的繞組線圈，分別為第一繞組線圈(3-2)和第二繞組線圈(3-3)；第一繞組線圈(3-2)和第二繞組線圈(3-3)滿足如下關系：如果第一繞組線圈(3-2)和第二繞組線圈(3-3)在U型鐵心齒上繞制方向相同，則二者反向串聯；如果第一繞組線圈(3-2)和第二繞組線圈(3-3)在U型鐵心齒上繞制方向相反，則二者正向串聯。

3.根據權利要求2所述模塊化橫向磁通永磁同步直線電機，其特征在于，U型鐵心(3-1)還設置有聚磁極靴(3-4)，聚磁極靴為沿四周方向延伸的凸臺結構，且延伸距離不超過同一極下永磁體所對應的區域。

4.根據權利要求1所述模塊化橫向磁通永磁同步直線電機，其特征在于，次級永磁體(4)的充磁方向為徑向充磁或平行充磁。

5.根據權利要求1所述模塊化橫向磁通永磁同步直線電機，其特征在于，次級永磁體(4)為表貼式。

6.根據權利要求1所述模塊化橫向磁通永磁同步直線電機，其特征在于，處于同一圓周面的k個U型電樞模塊(3)相互獨立，相鄰兩個U型電樞模塊(3)之間設置有空隙。

7.根據權利要求1所述模塊化橫向磁通永磁同步直線電機，其特征在于，處于同一圓周面的k個U型電樞模塊(3)的軛部連接起來，形成一體的初級鐵心模塊。

8.根據權利要求1所述模塊化橫向磁通永磁同步直線電機，其特征在于，所述電機為初級動子，次級定子結構。

9.根據權利要求1所述模塊化橫向磁通永磁同步直線電機，其特征在于，所述電機為初級定子，次級動子結構。