一种圆筒形永磁直线电机的次级制造技术

一种圆筒形永磁直线电机的次级，属于电机技术领域。它解决了现有永磁直线电机的气隙磁阻大而导致气隙磁密低的问题。所述次级为轴对称结构，它包括多个铁芯和多个永磁体，外套筒和内套筒或圆柱均由非导磁材料制成，铁芯和永磁体均为圆环状，多个铁芯和多个永磁体相间紧密排列并固定在外套筒和内套筒或圆柱之间，在次级径向截面上，每相邻的两个永磁体组成正Ｖ字形或倒Ｖ字形，相邻的两个永磁体之间夹角为Ｂ，所述夹角Ｂ的取值范围是（０°，１８０°），连续相邻的４个组成Ｗ形的永磁体及其中间的铁芯组成一对磁极，内套筒或圆柱的中心轴线与每对磁极中的个永磁体的充磁方向之间的夹角依次为：Ａ１＝Ｂ／２，Ａ２＝１８０°－Ｂ／２，Ａ３＝１８０°＋Ｂ／２，Ａ４＝３６０°－Ｂ／２。本发明专利技术适用于现有圆筒形永磁直线电机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种圆筒形永磁直线电机的次级结构，属于电机

技术介绍
现在，基于直线电机的直接传动技术，省去了中间复杂传动机构，已在机床、电梯等直线运动场合应用，而且其应用领域正逐渐扩大到生产及生活的各领域。其中，圆筒形直线电机具有绕组利用率高、无横向端部绕组、无单边磁拉力等优点，在直线运动场合有很高的实用价值。而无槽结构的圆筒形直线电机，无齿槽效应，推力波动小，但是由于物理气隙增大，使得气隙磁阻大，气隙磁密降低，因此，为提高气隙磁通密度，需要通过适当增加永磁体厚度，期望永磁体发出磁通面积增大。
技术实现思路
为了解决现有永磁直线电机的气隙磁阻大而导致气隙磁密低的问题，提出了一种圆筒形永磁直线电机的次级。 本专利技术的一种圆筒形永磁直线电机的次级为轴对称结构，它包括多个铁芯、外套筒、内套筒或圆柱和多个永磁体，所述外套筒和内套筒或圆柱均由非导磁材料制成，铁芯和永磁体均为圆环状，多个铁芯和多个永磁体都固定在外套筒和内套筒或圆柱之间，并且多个铁芯和多个永磁体相间紧密排列，在次级径向截面上，每相邻的两个永磁体组成正V字形或者倒V字形，并且相邻的两个永磁体之间夹角为B，所述夹角B的取值范围是((T ，180 ° )，连续相邻的4个永磁体组成W形，所述连续相邻的4个永磁体及其中间的铁芯组成一对磁极，内套筒或圆柱的的中心轴线与每对磁极中的个永磁体的充磁方向之间的夹角依次为d尸S/2， j2=180° -5/2， A=180° +S/2，J4=360° -5/2。 本专利技术所述的次级结构中的永磁体为与电机径向成一定角度放置，使得在一定的空间内能够实现更多地放置永磁体。本专利技术中每个极中的两块永磁体之间为铁芯，在增加少量永磁体的体积的情况下，使得每个极下的两块永磁体产生的磁通都向其中间的铁芯聚磁，增大了永磁体发出磁通面积和磁势，提高了气隙磁通密度，从而达到提高电机的推力密度的技术效果。 本专利技术的圆筒形永磁直线电机的次级适用于现有的圆筒形永磁直线电机。附图说明 图1为采用本专利技术的次级的圆筒形永磁直线电机的结构示意图。图2为本专利技术的圆筒形永磁直线电机的次级的结构示意图。图3图2的A-A剖视图。图4为具体实施方式二中所述的一对磁极的结构示意图。图5是具体实施方式三所述的一对磁极的结构示意图。具体实施例方式具体实施方式一、本实施方式所述的一种圆筒形永磁直线电机的次级为轴对称结构，它包括多个铁芯4、外套筒6、内套筒或圆柱8和多个永磁体5，所述外套筒6和内套筒或圆柱8均由非导磁材料制成，铁芯4和永磁体5均为圆环状，多个铁芯4和多个永磁体5都固定在外套筒6和内套筒或圆柱8之间，并且多个铁芯4和多个永磁体5相间紧密排列，在次级径向截面上，每相邻的两个永磁体组成正V字形或者倒V字形，并且相邻的两个永磁体之间夹角为B，所述夹角B的取值范围是((T ，180° )，连续相邻的4个永磁体组成W形，所述连续相邻的4个永磁体及其中间的铁芯组成一对磁极，内套筒或圆柱8的的中心轴线与每对磁极中的4个永磁体的充磁方向之间的夹角依次为=^=5/2， 4=180° -5/2，4=180° +5/2， 4=360° -5/2。 本实施方式所述的圆筒形永磁直线电机的次级中，所有永磁体的充磁方向都是与电机的轴向成一定角度的，使得在一定的体积内可以更多地放置永磁体。 当本实施方式所述的次级位于初级的外侧时，内套筒或圆柱8为套筒状，初级位于所述内套筒或圆柱8的套筒状中。 当本实施方式所述的次级位于初级的内侧时，内套筒或圆柱8既可以是套筒状、也可以是圆柱体。 本实施方式所述的圆筒形永磁直线电机的次级中，两个永磁体之间夹有铁芯，使两个永磁体向其中间的铁芯聚磁，从而增大了永磁体发出的磁通面积和磁势，达到提高气隙磁通密度、提高电机的推力密度的技术效果。具体实施方式二、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种圆筒形永磁直线电机的次级的进一步说明，本实施方式所述的永磁体5在次级径向截面上的形状为平行四边形，所述平行四边形的两个相互平行的边分别与外套筒6的内壁和内套筒或圆柱8的外壁紧密接触，所述平行四边形的另两个相互平行的边与所述永磁体5的充磁方向相垂直，并且分别与相邻的铁芯4紧密配合。 本实施方式中的永磁体的截面为平行四边形，可以使永磁体填满铁芯4与外套筒6、内套筒或圆柱8形成的空间。 参见图4说明本实施方式所述的次级的一对磁极的结构。图4是次级轴向截面上的一对磁极部位的局部放大图，图中所有永磁体5的截面为平行四边形，所述平行四边形中的两个短边分别与外套筒6的内壁和内套筒或圆柱8的外壁紧密接触，所述平行四边形的两个长边与所述永磁体5的充磁方向相垂直，并且分别与相邻的铁芯4紧密配合，相邻的两个永磁体5-1和5-2之间的夹角B=60° ，所述两个永磁体5-1和5-2组成V字形的磁极，两个永磁体5-1和5-2之间是铁芯4，连续相邻的四个永磁体5-1 、5-2 、5-3和5_4组成W形组成一对磁极，所述磁极的宽度为T，内套筒或圆柱8的中心轴线与永磁体5-1的充磁方向之间的夹角为4=^/2=30° ，内套筒或圆柱8的中心轴线与永磁体5-2的充磁方向之间的夹角为A=180° -5/2=150° ，内套筒或圆柱8的中心轴线与永磁体5-3的充磁方向之间的夹角为A=180° +5/2=210° ，内套筒或圆柱8的中心轴线与永磁体5-4的充磁方向之间的夹角为^=360° -5/2=330° 。 一个磁极中的两个永磁体5-l和5-2的充磁方向相对，另一个磁极中的两个永磁体5-3和5-4的充磁方向相背。具体实施方式三、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种圆筒形永磁直线电机的次级的进一步说明，本实施方式所述的永磁体5在次级径向截面上的形状为矩形，所述矩形相对的两个角分别与外套筒6的内壁和内套筒或圆柱8的外壁紧密接触，所述矩形的另两个相对的角与相邻的永磁体5相邻近或接触，所述永磁体的充磁方向垂直于矩形的边，所述边是永磁体5与铁芯4紧密配合的边。 本实施方式所述的次级中的永磁体5的截面为矩形，比具体实施方式二所述的次级结构的永磁体使用量少，并且加工工艺更简单。 本实施方式中的多个永磁体5与外套筒6的内壁和内套筒或圆柱8的外壁之间均形成多个空隙，所述空隙沿次级轴向形成的间隙12，该间隙12具有一定的隔磁效果，所述间隙12可以采用非导磁材料填充。 本实施方式中所述的次级中，与初级相邻一侧的间隙成为电机实际气隙的一部分。 参见图5说明本实施方式所述的次级的一对磁极的结构。图5是次级轴向截面上的一对次级部位的局部放大图，该图与图4所表示的磁极的区别在于所有永磁体的截面为矩形，每相邻两个永磁体与外套筒6的内壁和内套筒或圆柱8的外壁之间均形成多个间隙12。具体实施方式四本实施方式所述的是采用具体实施方式一、二或三的次级的一种圆筒形永磁直线电机，该电机包括初级和次级，所述初级包括端盖1、初级铁芯3、无槽电枢绕组2和滑动轴承7，初级铁芯3位圆筒状，无槽电枢绕组2固定在所述初级铁芯3的内侧壁上，次级位于所述初级铁芯3的内侧，所述无槽电枢绕组2和次级的外套筒6之间为气隙，两个端盖1分别为与初级的两端，所述套筒6通过滑动轴承7与初级滑动连接。 上述圆筒形用词直线电机的结构中，次级中的外套筒6起到作为直线电机的直线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆筒形永磁直线电机的次级，所述次级为轴对称结构，其特征在于它由多个铁芯（４）、外套筒（６）、内套筒或圆柱（８）和多个永磁体（５）组成，所述外套筒（６）和内套筒或圆柱（８）均由非导磁材料制成，铁芯（４）和永磁体（５）均为圆环状，多个铁芯（４）和多个永磁体（５）都固定在外套筒（６）和内套筒或圆柱（８）之间，并且多个铁芯（４）和多个永磁体（５）相间紧密排列，在次级径向截面上，每相邻的两个永磁体组成正Ｖ字形或者倒Ｖ字形，并且相邻的两个永磁体之间夹角为Ｂ，所述夹角Ｂ的取值范围是（０°，１８０°），连续相邻的４个永磁体组成Ｗ形，所述连续相邻的４个永磁体及其中间的铁芯组成一对磁极，内套筒或圆柱（８）的的中心轴线与每对磁极中的４个永磁体的充磁方向之间的夹角依次为：Ａ↓［１］＝Ｂ／２，Ａ↓［２］＝１８０°－Ｂ／２，Ａ↓［３］＝１８０°＋Ｂ／２，Ａ↓［４］＝３６０°－Ｂ／２。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李立毅，黄旭珍，李立青，潘东华，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]