CN1976186B - 横向磁通圆筒形直线磁阻电机 - Google Patents

Abstract

横向磁通圆筒形直线磁阻电机，它涉及到电机领域。本发明解决了现有圆筒形混合式直线磁阻电机的结构中存在的励磁磁场分布不均匀以及部分磁通路径与电机轴向平行导致的涡流损耗的问题。本发明由机壳(6)、电枢铁芯(1)、电枢绕组(2)、动子齿(3)、间隔环(4)和轴(5)组成，各相电枢铁芯(1)紧贴机壳(6)内壁固定，动子齿(3)和间隔环(4)依次相间排列固定套在轴(5)上，每相电枢铁芯(1)上有2n个齿，n为自然数；各相电枢铁芯(1)在圆周方向依次错开角度360°/2mn，m为电机的相数；每相电枢铁芯(1)的相邻齿上的电枢绕组(2)的线圈绕向相反，同相的电枢绕组(2)的所有线圈串联在一起。本发明可以替代现有的圆筒形混合式直线磁阻电机。

Description

横向磁通圆筒形直线磁阻电机

技术领域

本发明涉及到电机技术，具体涉及到直线磁阻电机。

背景技术

现有传统的圆筒形混合式直线磁阻电机的结构如说明书附图中图9所示，由于铁芯叠片间隙的影响，使永磁体产生的励磁磁场沿轴向分布不均匀，距离永磁体越远的地方磁场越弱，这样就限制了铁芯叠片长度的选择和材料的利用率，而且有部分磁通路径与电机轴向平行，这会导致增大电机的涡流损耗。另外，由于槽中漏磁较大，使得电机的电磁推力饱和较快，从而降低了电机的性能体积比。

发明内容

为了解决现有圆筒形混合式直线磁阻电机的结构中存在的励磁磁场分布不均匀以及部分磁通路径与电机轴向平行导致的涡流损耗的问题，本发明设计了一种横向磁通圆筒形直线磁阻电机。

横向磁通圆筒形直线磁阻电机由机壳6、电枢铁芯1、电枢绕组2、动子齿3、间隔环4和轴5组成，各相电枢铁芯1紧贴机壳6的内壁固定，间隔环4和动子齿3依次相间排列固定套在轴5上，每相的电枢铁芯1上有2n个齿，n为自然数；各相的电枢铁芯1在圆周方向依次错开角度360°/2mn，m为电机的相数；每相电枢铁芯1的相邻齿上的电枢绕组2的线圈绕向相反，同相的电枢绕组2的所有线圈串联在一起。

本发明的横向磁通圆筒形直线磁阻电机的有益效果有：(一)、使电机中气隙磁场沿轴向分布趋于均匀，提高了电机的材料利用率和输出推力；(二)、电机中磁通的路径与电机轴向垂直，能够降低电机的涡流损耗；(三)、采用与普通旋转电机相同的嵌线工艺，降低了生产难度，进而降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明的横向磁通圆筒形直线磁阻电机的结构示意图；图2是本发明的横向磁通圆筒形直线磁阻电机的可动结构部分的结构示意图；图3是图1中A相铁芯的示意图；图4是图1中B相铁芯的示意图；图5是图1中C相铁芯的示意图；图6是图1的A-A剖视图；图7是图1的B-B剖视图；图8是图1的C-C剖视图；图9是现有圆筒形混合式直线磁阻电机的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：参见图1至图8，本实施方式的横向磁通圆筒形直线磁阻电机由机壳6、电枢铁芯1、电枢绕组2、动子齿3、间隔环4和轴5组成，各相电枢铁芯1紧贴机壳6的内壁固定，间隔环4和动子齿3依次相间排列固定套在轴5上，每相的电枢铁芯1上有2n个齿，n为自然数；各相的电枢铁芯1在圆周方向依次错开角度360°/2mn，m为电机的相数；每相电枢铁芯1的相邻齿上的电枢绕组2的线圈绕向相反，同相电枢绕组2的所有线圈串联在一起。

本实施方式选用三相电机，每相电枢铁芯上有2个齿，即m＝3，n＝1，根据公式360°/2mn计算得出，各相电枢铁芯错开角度为60°，每相有3组电枢铁芯1间隔排列。A相电枢绕组的第一组线圈21正向缠绕在A相第一组电枢铁芯的第一个电枢齿A11、A相第二组电枢铁芯的第一个齿电枢A21和A相第三组电枢铁芯的第一个齿电枢A31上，A相电枢绕组的第二组线圈22反向缠绕在A相第一组电枢铁芯的第二个电枢齿A12、A相第二组电枢铁芯的第二个电枢齿A22和A相第三组电枢铁芯的第二个电枢齿A32上，A相第一组线圈21和A相第二组线圈22串联在一起，B相和C相的电枢缠绕方式与上述A相的电枢缠绕方式相同。

本实施方式的横向磁通圆筒形直线磁阻电机，当A相电枢绕组通电的时候，磁通的流通路径为：从A相第一组电枢铁芯的第一个电枢齿A11中流出，经过气隙进入动子齿3，然后经过气隙流入产生励磁的A相第一组电枢铁芯的第二个电枢齿A12中，再通过励磁电枢铁芯1的轭部返回到磁通起始的A相第一组电枢铁芯的第一个电枢齿A11中，该磁通的流通路径与电机轴5的运动方向相垂直，可以增加推力、降低电机的涡流损耗。

横向磁通圆筒形直线磁阻电机中各相的电枢铁芯1是在圆周方向依次错开一定的角度排列的，这样的排列结构能够使电机电枢的嵌线方便，可以采用普通旋转电机的嵌线工艺来缠绕电枢线圈，降低了电机的生产成本。

具体实施方式二：本实施方式的横向磁通圆筒形直线磁阻电机与具体实施方式一的区别在于，电枢铁芯1和动子齿3均是由硅钢片叠成。

具体实施方式三：本实施方式的横向磁通圆筒形直线磁阻电机与具体实施方式一或二的区别在于所述间隔环4为磁性材料，间隔环4的外径小于动子齿3的外径，防止从电枢齿上流出的磁通进入间隔环4。

具体实施方式四：本实施方式的横向磁通圆筒形直线磁阻电机与具体实施方式一或二的区别在于间隔环4为非磁性材料。这样不但能够防止漏磁，还降低了电机的制造成本。

Claims (4)

1.横向磁通圆筒形直线磁阻电机，它由机壳(6)、电枢铁芯(1)、电枢绕组(2)、动子齿(3)、间隔环(4)和轴(5)组成，各相电枢铁芯(1)紧贴机壳(6)的内壁固定，间隔环(4)和动子齿(3)依次相间排列固定套在轴(5)上，其特征在于每相的电枢铁芯(1)上有2n个齿，n为自然数；各相的电枢铁芯(1)在圆周方向依次错开角度360°/2mn，m为电机的相数；每相电枢铁芯(1)的相邻齿上的电枢绕组(2)的线圈绕向相反，同相的电枢绕组(2)的所有线圈串联在一起。

2.根据权利要求1所述的横向磁通圆筒形直线磁阻电机，其特征在于电枢铁芯(1)和动子齿(3)均是由硅钢片叠成。

3.根据权利要求1所述的横向磁通圆筒形直线磁阻电机，其特征在于间隔环(4)为磁性材料，所述间隔环(4)的外径小于动子齿(3)的外径。

4.根据权利要求1所述的横向磁通圆筒形直线磁阻电机，其特征在于所述间隔环(4)为非磁性材料。

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