CN104201858A - 多相直线磁阻电机 - Google Patents
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Abstract
多相直线磁阻电机，属于电机技术领域。本发明为了解决现有直线永磁同步电机次级永磁体消耗量大，造成电机成本高，可靠性差的问题。它包括初级和次级，初级和次级之间形成气隙，初级包括初级铁心、初级电枢绕组和2nm块永磁体，初级铁心的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构，共形成2nm个齿；每个齿的气隙侧表面粘接一块永磁体；初级铁心的每个齿上绕有一个电枢线圈，沿其运动方向，将属于同一相的所有电枢线圈依次串联在一起构成一相电枢绕组，m相电枢绕组构成初级电枢绕组；次级包括次级铁心，次级铁心的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构。本发明为一种直线磁阻电机。
Description
技术领域
本发明涉及多相直线磁阻电机，属于电机技术领域。
背景技术
现有的单边平板型直线永磁同步电机结构如图5所示。电机由初级和次级构成，初级主要由电枢铁心与电枢绕组构成，次级主要由永磁体与导磁轭构成。电枢绕组通电产生的电枢磁场与次级永磁体磁场相互作用，产生电磁力，电磁力作用到动子上，驱动动子作直线运动。该类型直线电机的优点是控制简单、动态特性好、推力线性度高，初级结构简单，加工制造方便。但是该类型电机存在较大的缺点是次级所需要的永磁体与电机行程成正比，当电机行程较大时，电机的成本高；另外，次级永磁体磁路为开放式磁路，需要特殊防护，以提高可靠性与安全性。
发明内容
本发明目的是为了解决现有直线永磁同步电机次级永磁体消耗量大，造成电机成本高，可靠性差的问题，提供了一种多相直线磁阻电机。
本发明包括以下四种技术方案：
第一种技术方案：一种多相直线磁阻电机，它包括初级和次级，初级和次级之间形成气隙，初级包括初级铁心、初级电枢绕组和2nm块永磁体，其中n为正整数，m为电机的相数，m≥3；
初级铁心为平板形，初级铁心的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构，共形成2nm个齿；每个齿的气隙侧表面粘接一块永磁体；
初级铁心的每个齿上绕有一个电枢线圈，沿其运动方向，将属于同一相的所有电枢线圈依次串联在一起构成一相电枢绕组，m相电枢绕组构成初级电枢绕组；
次级包括次级铁心，次级铁心的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构；
永磁体均沿垂向平行充磁，每相邻齿上的两块永磁体的充磁方向相反。
第二种技术方案：一种多相直线磁阻电机，它包括初级和次级，初级和次级之间形成气隙，初级包括初级铁心、初级电枢绕组和2nm块永磁体，其中n为正整数，m为电机的相数，m≥3；
初级铁心为平板形，初级铁心的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构，共形成2nm个齿；每相邻两个齿之间轭部的中间嵌放一块永磁体，永磁体为平板形；
初级铁心的每个齿上绕有一个电枢线圈，沿其运动方向，将属于同一相的所有电枢线圈依次串联在一起构成一相电枢绕组，m相电枢绕组构成初级电枢绕组；
次级包括次级铁心，次级铁心的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构；
永磁体均沿运动方向平行充磁，初级铁心轭部的每相邻两块永磁体的充磁方向相反。
第三种技术方案：一种多相直线磁阻电机，它包括初级和次级，初级和次级之间形成气隙，初级包括初级铁心、初级电枢绕组和励磁绕组，
初级铁心为平板形，初级铁心的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构，共形成2nm个齿，其中n为正整数，m为电机的相数，m≥3；
初级铁心的每个齿上排布有一个电枢线圈和一个励磁线圈，沿其运动方向，将属于同一相的所有电枢线圈依次串联在一起构成一相电枢绕组，m相电枢绕组构成初级电枢绕组；相邻两个齿上励磁线圈的绕向相反，沿运动方向将所有励磁线圈依次首尾相连串联在一起构成励磁绕组；
次级包括次级铁心，次级铁心的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构。
第四种技术方案：一种多相直线磁阻电机，它包括初级和次级，初级和次级之间形成气隙，初级包括初级铁心、初级电枢绕组和励磁绕组，
初级铁心为平板形，初级铁心的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构，共形成2nm个齿，其中n为正整数，m为电机的相数，m≥3；
初级铁心的每个齿上绕有一个电枢线圈，沿其运动方向，将属于同一相的所有电枢线圈依次串联在一起构成一相电枢绕组，m相电枢绕组构成初级电枢绕组；
每相邻两个齿之间轭部的中间绕有一个励磁线圈，相邻励磁线圈的绕向相反，沿运动方向将所有励磁线圈依次首尾相连串联在一起构成励磁绕组；
次级包括次级铁心，次级铁心的气隙侧表面沿其运动方向为齿槽相间的结构。
上述多相直线磁阻电机，次级铁心的材质为高导磁材料。
上述多相直线磁阻电机，所述直线磁阻电机为单边或双边结构。
本发明的优点：本发明采用特殊的电枢结构，构成一种多相直线磁阻电机，取消了次级永磁体，降低了电机成本，提高了可靠性与安全性。该电机既可以作为电动机使用，也可以作为发电机使用。
本发明所述直线电机具有可靠性与安全性高、结构简单、成本低等优点。
附图说明
图1是本发明实施方式一所述多相直线磁阻电机的结构示意图；
图2是本发明实施方式二所述多相直线磁阻电机的结构示意图；
图3是本发明实施方式三所述多相直线磁阻电机的结构示意图；
图4是本发明实施方式四所述多相直线磁阻电机的结构示意图；
图5是现有单边平板型直线永磁同步电机的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述多相直线磁阻电机，它包括初级和次级，初级和次级之间形成气隙，初级包括初级铁心1-1、初级电枢绕组1-2和2nm块永磁体1-3，其中n为正整数，m为电机的相数，m≥3；
初级铁心1-1为平板形，初级铁心1-1的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构，共形成2nm个齿；每个齿的气隙侧表面粘接一块永磁体1-3；
初级铁心1-1的每个齿上绕有一个电枢线圈，沿其运动方向，将属于同一相的所有电枢线圈依次串联在一起构成一相电枢绕组，m相电枢绕组构成初级电枢绕组1-2；
次级包括次级铁心2-1，次级铁心2-1的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构；
永磁体1-3均沿垂向平行充磁，每相邻齿上的两块永磁体1-3的充磁方向相反。
本实施方式中，永磁体1-3为平板形。
如图1所示，初级铁心1-1上具有12个齿，初级电枢绕组1-2为三相绕组。
具体实施方式二：下面结合图2说明本实施方式，本实施方式所述多相直线磁阻电机，它包括初级和次级，初级和次级之间形成气隙，初级包括初级铁心1-1、初级电枢绕组1-2和2nm块永磁体1-3，其中n为正整数，m为电机的相数，m≥3；
初级铁心1-1为平板形，初级铁心1-1的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构，共形成2nm个齿；每相邻两个齿之间轭部的中间嵌放一块永磁体1-3，永磁体1-3为平板形；
初级铁心1-1的每个齿上绕有一个电枢线圈，沿其运动方向，将属于同一相的所有电枢线圈依次串联在一起构成一相电枢绕组，m相电枢绕组构成初级电枢绕组1-2；
次级包括次级铁心2-1，次级铁心2-1的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构；
永磁体1-3均沿运动方向平行充磁，初级铁心1-1轭部的每相邻两块永磁体1-3的充磁方向相反。
本实施方式中，永磁体1-3为平板形。
如图2所示，初级铁心1-1上具有12个齿，初级电枢绕组1-2为三相绕组。
具体实施方式三：下面结合图3说明本实施方式，本实施方式所述多相直线磁阻电机，它包括初级和次级，初级和次级之间形成气隙，初级包括初级铁心1-1、初级电枢绕组1-2和励磁绕组1-4，
初级铁心1-1为平板形，初级铁心1-1的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构，共形成2nm个齿，其中n为正整数，m为电机的相数，m≥3；
初级铁心1-1的每个齿上排布有一个电枢线圈和一个励磁线圈，沿其运动方向，将属于同一相的所有电枢线圈依次串联在一起构成一相电枢绕组，m相电枢绕组构成初级电枢绕组1-2；相邻两个齿上励磁线圈的绕向相反，沿运动方向将所有励磁线圈依次首尾相连串联在一起构成励磁绕组1-4；
次级包括次级铁心2-1，次级铁心2-1的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构。
如图3所示，初级铁心1-1上具有12个齿，初级电枢绕组1-2为三相绕组。
具体实施方式四：下面结合图4说明本实施方式，本实施方式所述多相直线磁阻电机，它包括初级和次级，初级和次级之间形成气隙，初级包括初级铁心1-1、初级电枢绕组1-2和励磁绕组1-4，
初级铁心1-1为平板形，初级铁心1-1的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构，共形成2nm个齿，其中n为正整数，m为电机的相数，m≥3；
初级铁心1-1的每个齿上绕有一个电枢线圈，沿其运动方向，将属于同一相的所有电枢线圈依次串联在一起构成一相电枢绕组，m相电枢绕组构成初级电枢绕组1-2；
每相邻两个齿之间轭部的中间绕有一个励磁线圈，相邻励磁线圈的绕向相反，沿运动方向将所有励磁线圈依次首尾相连串联在一起构成励磁绕组1-4；
次级包括次级铁心2-1，次级铁心2-1的气隙侧表面沿其运动方向为齿槽相间的结构。
如图4所示，初级铁心1-1上具有12个齿，初级电枢绕组1-2为三相绕组。
具体实施方式五：本实施方式对实施方式一、二、三或四作进一步说明，所述次级铁心2-1的材质为高导磁材料。
具体实施方式六：本实施方式对实施方式一、二、三、四或五作进一步说明，所述直线磁阻电机为单边或双边结构。
Claims (6)
1.一种多相直线磁阻电机，它包括初级和次级，初级和次级之间形成气隙，其特征在于，初级包括初级铁心(1-1)、初级电枢绕组(1-2)和2nm块永磁体(1-3)，其中n为正整数，m为电机的相数，m≥3；
初级铁心(1-1)为平板形，初级铁心(1-1)的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构，共形成2nm个齿；每个齿的气隙侧表面粘接一块永磁体(1-3)；
初级铁心(1-1)的每个齿上绕有一个电枢线圈，沿其运动方向，将属于同一相的所有电枢线圈依次串联在一起构成一相电枢绕组，m相电枢绕组构成初级电枢绕组(1-2)；
次级包括次级铁心(2-1)，次级铁心(2-1)的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构；
永磁体(1-3)均沿垂向平行充磁，每相邻齿上的两块永磁体(1-3)的充磁方向相反。
2.一种多相直线磁阻电机，它包括初级和次级，初级和次级之间形成气隙，其特征在于，初级包括初级铁心(1-1)、初级电枢绕组(1-2)和2nm块永磁体(1-3)，其中n为正整数，m为电机的相数，m≥3；
初级铁心(1-1)为平板形，初级铁心(1-1)的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构，共形成2nm个齿；每相邻两个齿之间轭部的中间嵌放一块永磁体(1-3)，永磁体(1-3)为平板形；
初级铁心(1-1)的每个齿上绕有一个电枢线圈，沿其运动方向，将属于同一相的所有电枢线圈依次串联在一起构成一相电枢绕组，m相电枢绕组构成初级电枢绕组(1-2)；
次级包括次级铁心(2-1)，次级铁心(2-1)的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构；
永磁体(1-3)均沿运动方向平行充磁，初级铁心(1-1)轭部的每相邻两块永磁体(1-3)的充磁方向相反。
3.一种多相直线磁阻电机，它包括初级和次级，初级和次级之间形成气隙，其特征在于，初级包括初级铁心(1-1)、初级电枢绕组(1-2)和励磁绕组(1-4)，
初级铁心(1-1)为平板形，初级铁心(1-1)的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构，共形成2nm个齿，其中n为正整数，m为电机的相数，m≥3；
初级铁心(1-1)的每个齿上排布有一个电枢线圈和一个励磁线圈，沿其运动方向，将属于同一相的所有电枢线圈依次串联在一起构成一相电枢绕组，m相电枢绕组构成初级电枢绕组(1-2)；相邻两个齿上励磁线圈的绕向相反，沿运动方向将所有励磁线圈依次首尾相连串联在一起构成励磁绕组(1-4)；
次级包括次级铁心(2-1)，次级铁心(2-1)的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构。
4.一种多相直线磁阻电机，它包括初级和次级，初级和次级之间形成气隙，其特征在于，初级包括初级铁心(1-1)、初级电枢绕组(1-2)和励磁绕组(1-4)，
初级铁心(1-1)为平板形，初级铁心(1-1)的气隙侧表面沿运动方向为齿槽相间的结构，共形成2nm个齿，其中n为正整数，m为电机的相数，m≥3；
初级铁心(1-1)的每个齿上绕有一个电枢线圈，沿其运动方向，将属于同一相的所有电枢线圈依次串联在一起构成一相电枢绕组，m相电枢绕组构成初级电枢绕组(1-2)；
每相邻两个齿之间轭部的中间绕有一个励磁线圈，相邻励磁线圈的绕向相反，沿运动方向将所有励磁线圈依次首尾相连串联在一起构成励磁绕组(1-4)；
次级包括次级铁心(2-1)，次级铁心(2-1)的气隙侧表面沿其运动方向为齿槽相间的结构。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的多相直线磁阻电机，其特征在于，次级铁心(2-1)的材质为高导磁材料。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的多相直线磁阻电机，其特征在于，所述直线磁阻电机为单边或双边结构。
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| CN201410323461.2A CN104201858A (zh) | 2014-07-08 | 2014-07-08 | 多相直线磁阻电机 |
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