CN1293695C - 一种圆筒形永磁磁阻式直线电机 - Google Patents

一种圆筒形永磁磁阻式直线电机 Download PDF

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Abstract

一种圆筒形永磁磁阻式直线电机，它涉及一种直线电机。它包含机壳、轴、电枢铁心、隔磁环、配置在各相电枢铁心上并位于两大极之间的环形的电枢绕组、非电枢铁心，该电机为非电枢铁心可动式结构，非电枢铁心为圆筒形并套装在轴上，电枢铁心为圆筒形，电枢铁心的外圆面与机壳的内表面紧密配合，电枢铁心和非电枢铁心之间形成气隙，电枢铁心和非电枢铁心对着气隙的面上沿轴向依次开有环形的齿槽，在电枢铁心上的每个齿槽中均设有一个环形的永磁体，永磁体轴向充磁，且相邻永磁体的充磁方向相反，配置永磁体铁心的齿距为不配置永磁体的铁心齿距的二分之一。它解决了现有的圆筒形混合式直线电机励磁磁场沿轴向分布不均匀、电机的性能体积比低的问题。

Description

一种圆筒形永磁磁阻式直线电机
技术领域
本发明涉及一种直线电机。
背景技术
传统的圆筒形混合式直线电机(如图5所示)，由于铁心叠片间隙的影响，使永磁体产生的励磁磁场沿轴向分布很不均匀，离永磁体越远的地方磁场越弱，这样就限制了铁心叠片长度的选择和材料的利用率，而且由于槽中漏磁较大，使得电机的静转矩饱和较快，从而降低了电机的性能体积比。
发明内容
为解决现有的圆筒形混合式直线电机励磁磁场沿轴向分布不均匀、电机的性能体积比低的问题，本发明提供一种圆筒形永磁磁阻式直线电机。
本发明的圆筒形永磁磁阻式直线电机包含机壳5、设置在所说机壳内中心轴线处的轴9、电枢铁心3、设置在各相所说电枢铁心3之间的隔磁环4、配置在各相所说电枢铁心3上并位于两大极之间的环形的电枢绕组2、非电枢铁心6，所说非电枢铁心6为圆筒形，所说电枢铁心3为圆筒形，所说电枢铁心3和所说非电枢铁心6之间形成气隙10，所说电枢铁心3和所说非电枢铁心6对着气隙10的面上沿轴向依次开有环形的齿槽，其他组成部分的连接关系具有以下四种情况：
第一种、该电机为所说非电枢铁心6可动式结构，所说非电枢铁心6套装在轴9上，所说电枢铁心3的外圆面与所说机壳5的内表面紧密配合，在所说电枢铁心3上的每个齿槽3-1中均设有一个环形的永磁体1，所说永磁体1轴向充磁，且相邻所说永磁体1的充磁方向相反，所说电枢铁心用以配置所说永磁体1的所说齿槽的齿距为所说非电枢铁心的所说齿槽齿距的二分之一。
第二种、该电机为所说电枢铁心3可动式结构，所说电枢铁心3套装在所说轴9上，所说非电枢铁心6的外圆面与所说机壳5的内表面紧密配合，在所说电枢铁心3上的每个齿槽3-1中均设有一个环形的永磁体1，所说永磁体1轴向充磁，且相邻所说永磁体1的充磁方向相反，所说电枢铁心用以配置所说永磁体1的所说齿槽的齿距为所说非电枢铁心的所说齿槽齿距的二分之一。
第三种、该电机为所说非电枢铁心6可动式结构，非电枢铁心6套装在所说轴9上，所说电枢铁心3的外圆面与所说机壳5的内表面紧密配合，在所说电枢铁心3的齿槽3-1中不设所说永磁体1，所说永磁体1设置在所说非电枢铁心6的齿槽6-1中，所说永磁体1轴向充磁，且相邻所说永磁体1的充磁方向相反，所说非电枢铁心用以配置所说永磁体1的所说齿槽的齿距为所说电枢铁心的所说齿槽齿距的二分之一。
第四种、该电机为所说电枢铁心3可动式结构，所说电枢铁心3套装在所说轴9上，所说非电枢铁心6的外圆面与所说机壳5的内表面紧密配合，在所说电枢铁心3的齿槽3-1中不设所说永磁体1，所说永磁体1设置在所说非电枢铁心6的齿槽6-1中，所说永磁体1轴向充磁，且相邻所说永磁体1的充磁方向相反，所说非电枢铁心用以配置所说永磁体1的所说齿槽的齿距为所说电枢铁心的所说齿槽齿距的二分之一。
本发明相邻相的电枢铁心3之间的隔磁环4由非导磁材料构成。电枢铁心3与非电枢铁心6由硅钢片叠成或由整块软磁材料制成。本发明将圆环形励磁用永磁体1轴向充磁，分布配置在电枢铁心3或非电枢铁心6的槽中，使气隙磁场沿轴向分布趋于均匀，并消除了槽中漏磁，提高了电机的性能体积比和性能重量比。本发明的永磁体1沿轴向均匀分布，因此励磁磁场沿轴向分布均匀，可使铁心长度加长，且不会出现漏磁现象。
附图说明
图1是具体实施方式一的结构示意图，图2是具体实施方式二的结构示意图，图3是具体实施方式三的结构示意图，图4是具体实施方式四的结构示意图，图5是传统的圆筒形混合式直线电机的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：参阅图1，本实施方式由永磁体1、电枢绕组2、电枢铁心3、隔磁环4、机壳5、非电枢铁心6、端盖7、轴承8和轴9组成。两个端盖7分别连接在所述机壳5两端，两个轴承8的外环分别固定在两个端盖7的内孔中，所说轴承8的内环与所说轴9固定连接。该电机为所述非电枢铁心6可动式结构，非电枢铁心6为圆筒形并套装在所说轴9上，所说电枢铁心3为圆筒形，所说电枢铁心3的外圆面与所说机壳5的内表面紧密配合，所说电枢铁心3和所说非电枢铁心6之间形成气隙10，所说电枢铁心3和所说非电枢铁心6对着气隙10的面上沿轴向依次开有环形的齿槽，在所说电枢铁心3上的每个齿槽3-1中均设有一个环形的永磁体1，所说永磁体1轴向充磁，且相邻永磁体1的充磁方向相反，所说电枢铁心用以配置所说永磁体1的所说齿槽的齿距为所说非电枢铁心的所说齿槽齿距的二分之一。配置有绕组的每相电枢铁心3的两个大极沿轴向错开非电枢铁心6齿距的二分之一。相邻各相电枢铁心3之间沿轴向错开非电枢铁心齿距的m分之一，其中m为电机的相数。
具体实施方式二：参阅图2，本实施方式由机壳5、设置在所说机壳内中心轴线处的轴9、电枢铁心3、设置在各相所说电枢铁心3之间的隔磁环4、配置在各相所说电枢铁心3上并位于两大极之间的环形的电枢绕组2和非电枢铁心6组成，非电枢铁心6为圆筒形，所说电枢铁心3为圆筒形，所说电枢铁心3和所说非电枢铁心6之间形成气隙10，所说电枢铁心3和所说非电枢铁心6对着气隙10的面上沿轴向依次开有环形的齿槽，该电机为所说电枢铁心3可动式结构，所说电枢铁心3套装在所说轴9上，所说非电枢铁心6的外圆面与机壳5的内表面紧密配合，在所说电枢铁心3上的每个齿槽3-1中均设有一个环形的永磁体1，所说永磁体1轴向充磁，且相邻所说永磁体1的充磁方向相反，所说电枢铁心用以配置所说永磁体1的所说齿槽的齿距为所说非电枢铁心的所说齿槽齿距的二分之一。
具体实施方式三：参阅图3，本实施方式由机壳5、设置在所说机壳内中心轴线处的轴9、电枢铁心3、设置在各相所说电枢铁心3之间的隔磁环4、配置在各相所说电枢铁心3上并位于两大极之间的环形的电枢绕组2和非电枢铁心6组成，非电枢铁心6为圆筒形，所说电枢铁心3为圆筒形，所说电枢铁心3和所说非电枢铁心6之间形成气隙10，所说电枢铁心3和所说非电枢铁心6对着气隙10的面上沿轴向依次开有环形的齿槽，该电机为所说非电枢铁心6可动式结构，非电枢铁心6套装在所说轴9上，所说电枢铁心3的外圆面与所说机壳5的内表面紧密配合，在所说电枢铁心3的齿槽3-1中不设永磁体1，所说永磁体1设置在非电枢铁心6的齿槽6-1中，所说永磁体1轴向充磁，且相邻所说永磁体1的充磁方向相反，所说非电枢铁心用以配置所说永磁体1的所说齿槽的齿距为所说电枢铁心的所说齿槽齿距的二分之一。
具体实施方式四：参阅图4，本实施方式由机壳5、设置在所说机壳内中心轴线处的轴9、电枢铁心3、设置在各相所说电枢铁心3之间的隔磁环4、配置在各相所说电枢铁心3上并位于两大极之间的环形的电枢绕组2和非电枢铁心6组成，非电枢铁心6为圆筒形，所说电枢铁心3为圆筒形，所说电枢铁心3和所说非电枢铁心6之间形成气隙10，所说电枢铁心3和所说非电枢铁心6对着气隙10的面上沿轴向依次开有环形的齿槽，该电机为所说电枢铁心3可动式结构，所说电枢铁心3套装在所说轴9上，所说非电枢铁心6的外圆面与所说机壳5的内表面紧密配合，在所说电枢铁心3的齿槽3-1中不设永磁体1，所说永磁体1设置在非电枢铁心6的齿槽6-1中，所说永磁体1轴向充磁，且相邻所说永磁体1的充磁方向相反，所说非电枢铁心用以配置所说永磁体1的所说齿槽的齿距为所说电枢铁心的所说齿槽齿距的二分之一。

Claims (4)

1、一种圆筒形永磁磁阻式直线电机，它包含机壳(5)、设置在所说机壳内中心轴线处的轴(9)、电枢铁心(3)、设置在各相所说电枢铁心(3)之间的隔磁环(4)、配置在各相所说电枢铁心(3)上并位于两大极之间的环形的电枢绕组(2)、非电枢铁心(6)，该电机为非电枢铁心(6)可动式结构，非电枢铁心(6)为圆筒形并套装在轴(9)上，所说电枢铁心(3)为圆筒形，电枢铁心(3)的外圆面与机壳(5)的内表面紧密配合，所说电枢铁心(3)和所说非电枢铁心(6)之间形成气隙(10)，所说电枢铁心(3)和所说非电枢铁心(6)对着气隙(10)的面上沿轴向依次开有环形的齿槽，其特征在于在所说电枢铁心(3)上的每个齿槽(3-1)中均设有一个环形的永磁体(1)，所说永磁体(1)轴向充磁，且相邻所说永磁体(1)的充磁方向相反，所说电枢铁心用以配置所说永磁体(1)的所说齿槽的齿距为所说非电枢铁心的所说齿槽齿距的二分之一。
2、一种圆筒形永磁磁阻式直线电机，它包含机壳(5)、设置在所说机壳内中心轴线处的轴(9)、电枢铁心(3)、设置在各相所说电枢铁心(3)之间的隔磁环(4)、配置在各相所说电枢铁心(3)上并位于两大极之间的环形的电枢绕组(2)、非电枢铁心(6)，非电枢铁心(6)为圆筒形，所说电枢铁心(3)为圆筒形，所说电枢铁心(3)和所说非电枢铁心(6)之间形成气隙(10)，所说电枢铁心(3)和所说非电枢铁心(6)对着气隙(10)的面上沿轴向依次开有环形的齿槽，其特征在于该电机为所说电枢铁心(3)可动式结构，所说电枢铁心(3)套装在所说轴(9)上，所说非电枢铁心(6)的外圆面与所说机壳(5)的内表面紧密配合，在所说电枢铁心(3)上的每个齿槽(3-1)中均设有一个环形的永磁体(1)，所说永磁体(1)轴向充磁，且相邻所说永磁体(1)的充磁方向相反，所说电枢铁心用以配置所说永磁体(1)的所说齿槽的齿距为所说非电枢铁心的所说齿槽齿距的二分之
3、一种圆筒形永磁磁阻式直线电机，它包含机壳(5)、设置在所说机壳内中心轴线处的轴(9)、电枢铁心(3)、设置在各相所说电枢铁心(3)之间的隔磁环(4)、配置在各相所说电枢铁心(3)上并位于两大极之间的环形的电枢绕组(2)、非电枢铁心(6)，该电机为非电枢铁心(6)可动式结构，非电枢铁心(6)为圆筒形并套装在轴(9)上，所说电枢铁心(3)为圆筒形，电枢铁心(3)的外圆面与机壳(5)的内表面紧密配合，所说电枢铁心(3)和所说非电枢铁心(6)之间形成气隙(10)，所说电枢铁心(3)和所说非电枢铁心(6)对着气隙(10)的面上沿轴向依次开有环形的齿槽，其特征在于在所说电枢铁心(3)的齿槽(3-1)中不设所说永磁体(1)，所说永磁体(1)设置在所说非电枢铁心(6)的齿槽(6-1)中，所说永磁体(1)轴向充磁，且相邻所说永磁体(1)的充磁方向相反，所说非电枢铁心用以配置所说永磁体(1)的所说齿槽的齿距为所说电枢铁心的所说齿槽齿距的二分之一。
4、一种圆筒形永磁磁阻式直线电机，它包含机壳(5)、设置在所说机壳内中心轴线处的轴(9)、电枢铁心(3)、设置在各相所说电枢铁心(3)之间的隔磁环(4)、配置在各相所说电枢铁心(3)上并位于两大极之间的环形的电枢绕组(2)、非电枢铁心(6)，非电枢铁心(6)为圆筒形，所说电枢铁心(3)为圆筒形，所说电枢铁心(3)和所说非电枢铁心(6)之间形成气隙(10)，所说电枢铁心(3)和所说非电枢铁心(6)对着气隙(10)的面上沿轴向依次开有环形的齿槽，其特征在于该电机为所说电枢铁心(3)可动式结构，所说电枢铁心(3)套装在所说轴(9)上，所说非电枢铁心(6)的外圆面与所说机壳(5)的内表面紧密配合，在所说电枢铁心(3)的齿槽(3-1)中不设所说永磁体(1)，所说永磁体(1)设置在所说非电枢铁心(6)的齿槽(6-1)中，所说永磁体(1)轴向充磁，且相邻所说永磁体(1)的充磁方向相反，所说非电枢铁心用以配置所说永磁体(1)的所说齿槽的齿距为所说电枢铁心的所说齿槽齿距的二分之一。
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