平板型同极同槽永磁直线电机制造技术

本发明专利技术提供一种平板型同极同槽永磁直线电机，其包括：两个相对设置的定子，每一定子包括定子铁心和电枢绕组，每一定子铁心包括齿部和齿槽，相邻的齿部之间具有齿槽，电枢绕组绕设于齿部；动子，位于两个所述定子之间，且所述定子与所述动子之间具有气隙，所述动子包括多个沿着所述定子铁心的长度方向间隔布设的永磁体，且相邻的所述永磁体磁相反；齿槽包括第一齿槽和第二齿槽，第一齿槽的数量与第二齿槽的数量相等，均满足Z＝3n；第一齿槽所对应的永磁体对于气隙显示的有效磁极数P1，满足P1＝Z+k1，第二齿槽所对应的永磁体对于气隙显示的有效磁极数P2，满足P2＝Z

【技术实现步骤摘要】
平板型同极同槽永磁直线电机


[0001]本专利技术涉及电机领域，特别是涉及一种平板型同极同槽永磁直线电机。

技术介绍

[0002]永磁直线电机是一种无需机械转换即可将电能直接产生直线运动的电磁驱动设备，能有效简化现有电机的系统结构，提高工作效率，且在飞机作动系统、交通运输等方面具有重要的应用。但是电机中具有永磁体的动子、定子齿槽间相互作用产生的齿槽力，以及定子与动子之间的相对运动所产生端部力，齿槽力与端部力的合力所产生的定位力引起推力波动，而推力波动会直接影响永磁直线电机的性能。现有的研究方法主要是通过改进永磁直线电机的结构以减小定位力，包括改变永磁体的参数、定子的结构参数、气隙参数、极槽配合等。传统永磁电机极槽配合均采用不同槽数/极数配合，电机的反电动势波形倾向三角波或者梯形波。无论是三角波还是梯形波，这些均不利于永磁直线电机推力脉动的降低。同时，当采用双边永磁直线电机时，可以有效的提高电机的推力，但是也会导致电机定位力的增加。为了降低定位力，现有的双边平板永磁直线电机通常采用双边错位方式或调节端部长度，虽然定位力有一定的降低，但相应的推力密度也降低，因此如何在提高直线电机推力的同时有效降低直线电机的定位力显得尤其重要。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，有必要针对上述问题，提供一种平板型同极同槽永磁直线电机，以增大推力密度的同时减少直线电机的推力波动。
[0004]本专利技术首先提供一种平板型同极同槽永磁直线电机，包括：
[0005]两个相对设置的定子，每一所述定子包括定子铁心和电枢绕组，每一所述定子铁心包括齿部和齿槽，相邻的所述齿部之间具有齿槽，所述电枢绕组绕设于所述齿部；
[0006]动子，位于两个所述定子之间，且所述定子与所述动子之间具有气隙，所述动子包括多个沿着所述定子铁心的长度方向间隔布设的永磁体，且相邻的所述永磁体磁性相反；
[0007]其中，每一所述定子的所述齿槽的数量等于所述永磁体对于气隙显示的有效磁极数；
[0008]所述齿槽包括第一齿槽和第二齿槽，所述第一齿槽的数量与所述第二齿槽的数量相等，均满足Z＝3n，其中，n取大于或等于1的正整数，Z表示第一齿槽的数量或第二齿槽的数量；所述第一齿槽所对应的所述永磁体对于所述气隙显示的有效磁极数P1，满足P1＝Z+k1，所述第二齿槽所对应的所述永磁体对于所述气隙显示的有效磁极数P2，满足P2＝Z
‑
k1，k1为大于或等于1的正整数。
[0009]在其中一个实施例中，动子铁心和多对永磁体，多对所述永磁体分别设置于所述动子铁心的两侧，每一侧的所述永磁体均沿着所述动子铁心的长度方向间隔地均布，且每一侧的相邻的所述永磁体磁性相反。
[0010]在其中一个实施例中，每一所述定子铁心包括第一定子部和与第一定子部连接的
第二定子部，所述第一定子部包括第一齿部和位于相邻的所述第一齿部之间的第一齿槽，所述第二定子部包括第二齿部和位于相邻的所述第二齿部之间的第二齿槽，所述第一齿槽的个数等于第二齿槽的个数，所述第一齿部包括第一端齿和多个第一定子齿，多个所述第一定子齿之间间隔设置，且相邻的所述第一定子齿之间、相邻的所述第一定子齿与所述端齿之间形成所述第一齿槽；
[0011]所述第二齿部包括第二端齿和多个第二定子齿，多个所述第二定子齿之间间隔设置，且相邻的所述第二定子齿之间、相邻的所述第二定子齿与所述端齿之间形成所述第二齿槽；
[0012]所述第一定子齿的齿宽等于所述第二定子齿的齿宽。
[0013]在其中一个实施例中，在任一侧所述定子中，所述第一齿槽内的所述电枢绕组的电流方向与所述第二齿槽内的所述电枢绕组的电流方向关于所述第一齿槽与所述第二齿槽之间的分界线偶对称；
[0014]所述第一齿槽内的所述电枢绕组的绕组连接与所述第二齿槽内的所述电枢绕组的绕组连接关于所述第一齿槽与所述第二齿槽之间的分界线偶对称；
[0015]所述第一齿槽内的所述电枢绕组的相序与所述第二齿槽内的所述电枢绕组的相序关于所述第一齿槽与所述第二齿槽之间的分界线偶对称。
[0016]在其中一个实施例中，两个所述定子关于所述动子铁心镜像对称设置，且每对所述永磁体所显示的磁性相同。
[0017]在其中一个实施例中，两个所述定子关于所述动子铁心中心对称设置，每对所述永磁体所显示的磁性相同或相反。
[0018]在其中一个实施例中，其中一个所述定子中的所述电枢绕组的电流方向与另一个所述定子中的所述电枢绕组的电流方向关于所述动子铁心偶对称；
[0019]其中一个所述定子中的所述电枢绕组的绕组连接与另一个所述定子中的所述电枢绕组的绕组连接关于所述动子铁心偶对称；
[0020]其中一个所述定子中的所述电枢绕组的相序与另一个所述定子中的所述电枢绕组的相序关于所述动子铁心偶对称。
[0021]在其中一个实施例中，所述电枢绕组中的A相绕组的绕组连接关于动子铁心偶对称，其中一个B相绕组的绕组连接与另一个C相绕组的绕组连接偶对称；其中一个C相绕组的绕组连接与另一个B相绕组的绕组连接偶对称。
[0022]在其中一个实施例中，所述第一齿槽的槽距为τ1，τ1＝P1/Z*τ
p
，所述第二齿槽的槽距为τ2，τ2＝P2/Z*τ
p
，且τ
1+
τ2＝2*τ
p
，其中，τ
p
为极距。
[0023]在其中一个实施例中，所述定子相对于所述动子的长度方向可移动地设置以使得两侧的所述定子的双边错位。本申请提供的平板型同极同槽永磁直线电机，其通过双侧的定子以及同极同槽的方式，以使得正弦波的互补，以减小永磁直线电机的齿槽力降低推力波动。此外，两侧的定子可以沿电机运动方向相对平移一定的距离，通过正弦函数的相位差也能减小直线电机的齿槽力以降低推力波动，有利于控制永磁直线电机。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的一种实施例中双边定子镜像对称，每对永磁体磁性相同的永磁体
直线电机的结构剖面示意图；
[0025]图2为本专利技术的另一种实施例中双边定子轴(中心)对称，每对永磁体磁性相同的永磁体直线电机的结构剖面示意图；
[0026]图3为本专利技术的另一种实施例中双边定子轴(中心)对称，每对永磁体磁性相反的永磁体直线电机的结构剖面示意图；
[0027]图4为图1实施例中双侧齿槽电动势星形图和绕组分相图；
[0028]图5为图2或图3实施例中双侧齿槽电动势星形图和绕组分相图。
[0029]附图标记：10、定子；11、定子铁心；111、第一定子部；112、第二定子部；113、第一齿部；1131、第一端齿；1132、第一定子齿；114、第一齿槽；115、第二齿部；1151、第二端齿；1152、第二定子齿；116、第二齿槽；12、电枢绕组；13、分界线；20、动子；21、动子铁心；22、永磁体。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平板型同极同槽永磁直线电机，其特征在于，包括：两个相对设置的定子，每一所述定子包括定子铁心和电枢绕组，每一所述定子铁心包括齿部和齿槽，相邻的所述齿部之间具有齿槽，所述电枢绕组绕设于所述齿部；动子，位于两个所述定子之间，且所述定子与所述动子之间具有气隙，所述动子包括多个沿着所述定子铁心的长度方向间隔布设的永磁体，且相邻的所述永磁体磁性相反；其中，每一所述定子的所述齿槽的数量等于所述永磁体对于气隙显示的有效磁极数；所述齿槽包括第一齿槽和第二齿槽，所述第一齿槽的数量与所述第二齿槽的数量相等，均满足Z＝3n，其中，n取大于或等于1的正整数，Z表示第一齿槽的数量或第二齿槽的数量；所述第一齿槽所对应的所述永磁体对于所述气隙显示的有效磁极数P1，满足P1＝Z+k1，所述第二齿槽所对应的所述永磁体对于所述气隙显示的有效磁极数P2，满足P2＝Z
‑
k1，k1为大于或等于1的正整数。2.根据权利要求1所述的平板型同极同槽永磁直线电机，其特征在于，动子铁心和多对永磁体，多对所述永磁体分别设置于所述动子铁心的两侧，每一侧的所述永磁体均沿着所述动子铁心的长度方向间隔地均布，且每一侧的相邻的所述永磁体磁性相反。3.根据权利要求1或2所述的平板型同极同槽永磁直线电机，其特征在于，每一所述定子包括第一定子部和与第一定子部连接的第二定子部，所述第一定子部包括第一齿部和位于相邻的所述第一齿部之间的第一齿槽，所述第二定子部包括第二齿部和位于相邻的所述第二齿部之间的第二齿槽，所述第一齿槽的个数等于第二齿槽的个数；所述第一齿部包括第一端齿和多个第一定子齿，多个所述第一定子齿之间间隔设置，且相邻的所述第一定子齿之间、相邻的所述第一定子齿与所述端齿之间形成所述第一齿槽；所述第二齿部包括第二端齿和多个第二定子齿，多个所述第二定子齿之间间隔设置，且相邻的所述第二定子齿间、相邻的所述第二定子齿与所述端齿之间形成所述第二齿槽；所述第一定子齿的齿宽等于所述第二定子齿的齿宽。4.根据权利要求2所述的平板型同极同槽永磁直线电机，其特征在于，在任一侧所述定子中，所述第一齿槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈进华，杨九铜，杨桂林，张驰，陈庆盈，张杰，乔继军，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：