一种带有反向槽的永磁同步线形电机制造技术

本发明专利技术公开一种带有反向槽的永磁同步线形电机，包括2个初级、1个次级、1套绕组，2个所述初级分别设置在所述次级的两侧，且到所述次级的距离相等，所述次级相对于2个所述初级运动，2个所述初级分别与所述绕组连接，在各所述初级上分别设置m个初级槽，m个所述初级槽等间距设置，2个所述初级上任意一条对角线上的2个初级槽的开口方向远离所述次级，除了所述对角线上的2个初级槽外，剩下的2m‑2个所述初级槽的开口方向朝向所述次级，所述绕组放置在2个所述初级槽中，所述绕组(3)为k相绕组，其中k≥3。本发明专利技术通过改变初级结构消除直线、弧线等线形电机由于极槽匹配而引起的齿槽力波动，从而实现削弱力波动。

【技术实现步骤摘要】
一种带有反向槽的永磁同步线形电机
本专利技术涉及电机
，特别是涉及一种带有反向槽的永磁同步线形电机。
技术介绍
直线电机由于结构简单，直线传送的定位精度高、反应速度快等优点，广泛应用在自动控制系统，因此需要提供长期连续驱动的装置和短时间或短距离内提供巨大直线运动能量的装置。弧形电机代替由高速伺服电机、齿轮组、齿圈等结构构成的直驱扫描伺服装置，可以避免传统驱动方式中存在的非线性摩擦力、间隔死区及弹性形变，具有结构简单，可靠性高等优点。然而无论是直线电机还是弧形电机，在极槽配合上都与其相对应的旋转电机的极槽配合有差别，相较于与其对应的旋转电机的极槽配合，直线电机和弧形电机将会多出一个槽的存在用来放置边端绕组，前面几个极槽正常配合，所产生的力波动谐波可以互相抵消，然而多出来的那一个槽与第一个槽的相位完全一样，它所引起的谐波无法消除，这将不可避免的引入较大的齿槽力波动。针对上述传统的永磁同步线形电机存在的不足，如何克服上述问题，是目前急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种带有反向槽的永磁同步线形电机，以削弱齿槽的力波动。为实现上述目的，本专利技术提供了一种带有反向槽的永磁同步线形电机，包括2个初级(1)、1个次级(2)、1套绕组(3)；2个所述初级(1)分别设置在所述次级(2)的两侧，且到所述次级(2)的距离相等，所述次级(2)相对于2个所述初级(1)运动；在各所述初级(1)上分别设置m个初级槽(101)，m个所述初级槽(101)等间距设置；2个所述初级(1)上任意一条对角线上的2个初级槽(101)的开口方向远离所述次级(2)，除了所述对角线上的2个初级槽(101)外，剩下的2m-2个所述初级槽(101)的开口方向朝向所述次级(2)，其中，m为3的整数倍；所述绕组(3)放置在2个所述初级槽(101)中，所述绕组(3)为k相绕组，其中k≥3。可选的，2个所述初级(1)相互错开设定距离。可选的，所述次级(2)包括：2n个永磁体(201)、次级铁芯(202)；2n个所述永磁体(201)等间距的分布在所述次级铁芯(202)的上下两侧，且对应设置，所述次级(2)的长度大于所述初级(1)的长度。可选的，所述绕组(3)包括2m-2个初级绕组线圈(301)和2个补偿绕组线圈(302)；位于2个所述初级槽(101)之间的初级部分为初级齿(102)，位于所述初级(1)边端的部分为边端齿(103)；所述初级绕组线圈(301)穿过2个初级槽(101)，绕在所述初级(1)的所述初级齿(102)上，所述补偿绕组线圈(302)分别穿过2个所述初级(1)最外端的同一侧上下设置的2个所述初级槽(101)，绕在同一侧上下设置的两个所述边端齿(103)上；与所述补偿绕组线圈(302)位于同一初级槽(101)内的所述初级绕组线圈(301)分别与所述补偿绕组线圈(302)串联。可选的，所述边端齿(103)的宽度≥所述初级齿(102)的宽度的一半。可选的，所述初级槽(101)为全开口或半开口。可选的，所述带有反向槽的永磁同步线形电机为直线电机或弧形电机。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：1、本专利技术在各所述初级上分别设置m个初级槽，m个所述初级槽等间距设置；2个所述初级上任意一条对角线上的2个初级槽的开口方向远离所述次级，除了所述对角线上的2个初级槽外，剩下的2m-2个所述初级槽的开口方向朝向所述次级。本专利技术通过改变初级结构消除直线电机由于极槽匹配而引起的齿槽力波动，从而实现削弱力波动。2、本专利技术中的2个所述初级相互错开设定距离，以改变2个初级所产生的力波动相位，从而实现削弱力波动。3、本专利技术增加了2个补偿绕组线圈，将所述补偿绕组线圈分别穿过2个所述初级最外端的同一侧上下设置的2个所述初级槽，绕在同一侧上下设置的两个所述边端齿上；与所述补偿绕组线圈位于同一初级槽内的所述初级绕组线圈分别与所述补偿绕组线圈串联，从而克服因结构变化引起的三相磁路不对称和三相反电势畸变等问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例带有反向槽的永磁同步线形电机的总体结构示意图；图2为本专利技术实施例带有反向槽的永磁同步线形电机与常规电机结构对比示意图；图3为本专利技术实施例采用带有反向槽的永磁同步线形电机与常规电机仿真后齿槽力对比示意图；图4为本专利技术实施例边端齿调整结构示意图；图5为本专利技术实施例增加补偿绕组线圈前、后反电动势变化结构示意图。附图说明初级1初级槽101初级齿102边端齿103次级2永磁体201次级铁芯202绕组3初级绕组线圈301补偿绕组线圈302具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种带有反向槽的永磁同步线形电机，以削弱齿槽的力波动。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术带有反向槽的永磁同步线形电机即可应用到直线电机，还可应用于弧形电机；另外，本专利技术中所采用的齿槽配合理论上可以为任意值，但由于实际应用过程中其他因素的影响，所以本专利技术根据给出了所述初级槽101与所述永磁体201应满足如下关系：p·q＝[p,q](p,q)，其中，p为所述初级槽的个数，q为所述永磁体的个数，[p,q]为最小公倍数，(p,q)为最大公约数，最小公倍数[p,q]越大越好，最大公约数(p,q)越小越好；其中，最小公倍数取最大值整数值、最大公约数取最小值整数值为最优组合。本专利技术以8极9槽、3相绕组为例进行分析。本专利技术提供一种带有反向槽的永磁同步线形电机，具体包括2个初级1、1个次级2、1套绕组3；2个所述初级1分别设置在所述次级2的两侧，且到所述次级2的距离相等，所述次级2相对于2个所述初级1运动，2个所述初级1分别与所述绕组3连接；2个所述初级1相互错开设定距离，以改变2个初级所产生的力波动相位，从而实现削弱力波动。在各所述初级1上分别设置10个初级槽101，10个所述初级槽101等间距设置，各所述初级槽101为全开口或半开口。位于2个所述初级槽101之间的初级部分为初级齿102，位于所述初级1边端的部分为边端齿103；所述边端齿103的初始宽度为所述初级齿102的宽度一半，任意增加同一所述初级1的两侧的所述边端齿103的宽度，使所述边端齿103的宽度大于所述初级齿102的宽度的一半便可调节初级边端力的大小和幅值，从而实现削弱力波动。2个所述初级1上任意一条对角线上的2个初级槽101的开口方向远离所述次级2，除了所述对角线上的2个初级槽101外，剩下的18个所述初级槽101的开口方向朝向所述次级2。本专利技术通过改变初级结构消除直线电机由于极槽匹配而引起的齿槽力波动，从而实现削弱力波动。本专利技术将位于所述次级2上边本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有反向槽的永磁同步线形电机，其特征在于，包括2个初级(1)、1个次级(2)、1套绕组(3)；2个所述初级(1)分别设置在所述次级(2)的两侧，且到所述次级(2)的距离相等，所述次级(2)相对于2个所述初级(1)运动；在各所述初级(1)上分别设置m个初级槽(101)，m个所述初级槽(101)等间距设置；2个所述初级(1)上任意一条对角线上的2个初级槽(101)的开口方向远离所述次级(2)，除了所述对角线上的2个初级槽(101)外，剩下的2m‑2个所述初级槽(101)的开口方向朝向所述次级(2)，其中，m为3的整数倍；所述绕组(3)放置在2个所述初级槽(101)中，所述绕组(3)为k相绕组，其中k≥3。

【技术特征摘要】
1.一种带有反向槽的永磁同步线形电机，其特征在于，包括2个初级(1)、1个次级(2)、1套绕组(3)；2个所述初级(1)分别设置在所述次级(2)的两侧，且到所述次级(2)的距离相等，所述次级(2)相对于2个所述初级(1)运动；在各所述初级(1)上分别设置m个初级槽(101)，m个所述初级槽(101)等间距设置；2个所述初级(1)上任意一条对角线上的2个初级槽(101)的开口方向远离所述次级(2)，除了所述对角线上的2个初级槽(101)外，剩下的2m-2个所述初级槽(101)的开口方向朝向所述次级(2)，其中，m为3的整数倍；所述绕组(3)放置在2个所述初级槽(101)中，所述绕组(3)为k相绕组，其中k≥3。2.根据权利要求1所述的带有反向槽的永磁同步线形电机，其特征在于，2个所述初级(1)相互错开设定距离。3.根据权利要求1所述的带有反向槽的永磁同步线形电机，其特征在于，所述次级(2)包括：2n个永磁体(201)、次级铁芯(202)；2n个所述永磁体(201)等间距的分布在所述次级铁芯(202)的上下两侧，且对应设置，所述次级(2)的长度大于所述初级(1)的长度。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵静，朱聪聪，刘向东，李健，陈浩，郭科宇，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11