CN205647231U

CN205647231U - 对称双面永磁辅助式直线开关磁阻电机

Info

Publication number: CN205647231U
Application number: CN201620306413.7U
Authority: CN
Inventors: 邹宇; 李思阳; 樊玉龙; 杨冲冲
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-04-13
Filing date: 2016-04-13
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2026-04-13

Abstract

本实用新型公开了一种对称双面永磁辅助式直线开关磁阻电机，包括底座、动子、至少两个定子组及定子线圈，所述动子与所述底座形成直线移动配合，所述定子与所述底座固定，各所述定子组均包括两个定子块，各定子块对称设置在所述动子的在移动方向上的两侧。各所述动子上均设有所述动子线圈，各所述动子组两个动子的动子线圈同时通电或同时断电，所述动子的所述两侧均设有凸出的一排动子齿，相邻的两个所述动子齿之间形成齿槽，所述动子中间夹有两块永磁体。每个所述定子均设有向所述动子齿凸出的定子齿以及凹陷的定子槽，所述定子齿和动子齿之间具有气隙。申请人创造性的将动子计为永磁辅助式的形式，且巧妙地运用了永磁体和电励磁产生的磁场，进而得到一种全新结构的直线开关磁阻电机。

Description

对称双面永磁辅助式直线开关磁阻电机

技术领域

本实用新型具体涉及一种对称双面永磁辅助式直线开关磁阻电机。

背景技术

开关磁阻电机一般包括初级铁心(动子)、次级铁心(动子)及初级线圈(动子线圈)，初级铁心一般固动不动，初级线圈通电时，次级铁心能够相对初级铁心直线移动。开关磁阻电机的基本工作原理是：磁通总是沿磁阻最小的路径闭合，由磁场扭曲而产生电磁拉力。电机按照磁阻最小原则运动：当初级线圈通入电流，就会在每个初级铁心中形成磁场，与次级铁心形成闭合磁路，按照磁阻最小原则，拖动次级铁心，直至初、次级铁心极对齐；若要次级铁心连续移动，电机至少有两相，两相及多于两相的电机具有自起动能力。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种新型的对称双面永磁辅助式直线开关磁阻电机。

本实用新型提供的技术方案为：一种对称双面永磁辅助式直线开关磁阻电机，包括底座、动子组、定子块及动子线圈，所述动子组与所述底座形成直线移动配合，所述定子与所述底座固定，各所述动子组包括至少两个动子块，各所述动子块上均设有所述动子线圈，各所述动子线圈同时通电或同时断电；所述动子中间嵌有永磁体；所述动子的两侧均设有凸出的一排动子齿，相邻的两个所述动子齿之间形成齿槽；每个所述定子均设有向所述动子齿凸出的定子齿；所述动子齿和定子齿之间具有气隙；所述动子任意一侧的动子齿至少有一个动子齿与所述定子齿错开；各动子中间嵌入永磁体，所述永磁体激发磁通与线圈激发磁通互相排斥，共同穿过气隙和定子，同时产生磁拉力；所述动子内嵌入永磁体，动子绕有线圈，当线圈内有电流通过时，线圈激发磁场与永磁体激发磁场相互排斥，两者均作用于定子，产生总磁场，进而产生磁拉力；当线圈内无电流通过时，只有永磁体产生磁场，该磁场只存在于动子块内，不会穿过气隙，通过定子，不会产生作用于动子的磁拉力；给其中一个动子组的动子线圈依次通电时，动子沿着底座直线移动；一般的，该动子组的动子齿与定子齿错开。

进一步的，所述动子任意一侧的动子齿有两个动子齿与所述定子齿错开。

进一步的，所述动子组有三个，动子组也可以有两个或三个以上。

进一步的，所述底座具有直线轨槽，所述动子与所述直线轨槽直线移动配合。

进一步的，所述直线轨槽设有滚轮，所述轨槽与所述滚轮相配合。

进一步的，每个动子设有至少两个动子齿，所述动子齿的齿距与所述定子齿的齿距相等，所述动子齿的齿宽与所述定子齿的齿宽相等或不等。

进一步的，每个所述动子的动子齿与定子齿的气隙间距相等。

进一步的，所述动子两侧的动子齿对称设置，其中一侧的动子齿对应另一侧的齿槽。

本实用新型的有益效果是：将永磁体嵌入定子并巧妙的运用永磁体产生的磁场，将动子动子线圈去激发的磁场与永磁体激发的磁场相互排斥使用，增加磁场总和，通过设置直线开关磁阻电机定子通电方式，可以实现动子的直线运动。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型动子、定子连接关系图；

图3 是本实用新型侧视图；

图4是本实用新型结构固定板与动子组结构示意图；

图5是本实施方式线圈中有电流时磁通示意图；

图6是本实施方式线圈中无电流时的磁通示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图6所示，本实施方式对称双面直线开关磁阻电机，包括底座1、动子2、三个动子组及设在各动子块上的动子线圈202；底座1用作开关磁阻电机的支撑；动子2固定于固定板4表面，固定板4底部与底座1直线移动配合，使该动子2能够相对该底座1作直线移动；动子2具有在X方向延伸的左侧和右侧，该左侧和右侧均具有向外凸出且沿底座1排成一排的动子齿201，相邻的两个动子齿201之间形成齿槽，每个动子2中间嵌入两块永磁体203。每个定子组均包括两个定子301，该两个定子301均与底座1固定，该两个定子301分别位于动子3的左侧和右侧；定子301中间夹有三个动子2，各定子301均具有向动子齿201凸出的定子齿302，每个定子301的定子齿302有多个，每个定子301的多个定子齿302在一个方向排成一排。定子齿302和动子齿201之间具有气隙。

三个定子组可以分别定义为A相、B相和Ｃ相。当某一相定子301的定子齿302和动子齿201对齐时(如A相动子与定子)，另两相定子301的动子齿201和定子齿302不对齐(如B相动子和C相动子)。通过传感器检测定子齿302和动子齿201的相对位置，给其中的一相通电，如图5所示，如给A相通电，则此时动子线圈A1和动子线圈A2均产生磁通(1)，并与永磁体产生的磁通(2)相斥，两磁通(1)和(2)共同通过动子齿201、气隙和定子齿302后，再回到动子齿201形成回路，而磁通有沿着磁阻最小的路径通过的性质，此时产生电磁拉力，迫使相定子齿302和动子齿201对齐。由于定子301固定，电磁拉力拖动动子在X方向向前移动；移动到位后， A相定子齿302和动子齿201对齐，而C相和A相定子齿302和动子齿201均不对齐。如再给C相通电，产生的电磁拉力会迫使C相定子齿302和动子齿201对齐，而A相和B相定子301的定子齿302和动子齿201不对齐。即，对于三相开关磁阻电机，一般的，某一相对齐的时候，另外两相不对齐，如图2所示，此刻B相对齐，而A相和C相不对齐，如果给C相通电，此刻动子201将会向左移动，如给A相通电，则动子201将向右移动，从而可以保证电机朝两个方向运动。当线圈没有电流通过时，永磁体产生相互吸引的磁通(3)，该磁通沿着动子闭合，如图6所示。

本实施方式中，左侧的B相定子301与右侧的A相定子301相面对，左侧的C相定子301与右侧的B相定子301相面对，左侧的A相定子301与右侧的C相定子301相面对。当然，也可以是左侧的B、C、A相定子301分别与右侧的C、A、B相定子301相面对；或者是左侧的B、C、A相定子301分别与右侧的A、B、C相定子301相面对。即，每个定子组的两个定子301对称设在动子201的两侧，即该组的两个定子301与其它组的定子301相面对。

对于对称双面直线开关磁阻电机，动子齿201可以为条状体，在运动方向延伸的条状体；对应的，定子齿302也可以为条状体。

对于对称双面直线开关磁阻电机，动子的左、右侧的动子齿201均可以等齿距均匀分布。左右两侧的定子齿302对称分布，各定子301的定子齿302也可以是等齿距均匀分布。动子齿201的齿距和定子齿302的齿距可以相等。动子齿201的齿宽和定子齿302的齿宽也可以相等。动子齿201与定子齿302之间的气隙也可以相等。相邻的两个定子齿302或动子齿201的间距。定子齿302或动子齿201的宽度。气隙是定子齿302和动子齿201的间距。当然，动子齿201、定子齿302的齿距、齿宽和气隙的相对关系可以根据要求设计。

对于对称双面直线开关磁阻电机，动子2能够相对底座在直线方向直线移动，为了保证动子2的移动精度，底座1可以设置直线轨道，该动子2与该直线轨道直线移动配合。底座1可以具有竖放的支架，直线轨道可以是在方向贯穿整个支架的贯穿槽。为了使动子2的移动更加顺畅，可以在直线轨道上设置滚轮5，通过滚轮4和轨道滚动配合，减少移动中的摩擦。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims

1.一种对称双面永磁辅助式直线开关磁阻电机，包括底座、动子组、定子块及动子线圈，所述动子组与所述底座形成直线移动配合，所述定子与所述底座固定，其特征在于，各所述动子组包括至少两个动子块，各所述动子块上均设有所述动子线圈，各所述动子线圈同时通电或同时断电；所述动子中间嵌有永磁体；所述动子的两侧均设有凸出的一排动子齿，相邻的两个所述动子齿之间形成齿槽；每个所述定子均设有向所述动子齿凸出的定子齿；所述动子齿和定子齿之间具有气隙；所述动子任意一侧的动子齿至少有一个动子齿与所述定子齿错开。

2.如权利要求1所述的一种对称双面永磁辅助式直线开关磁阻电机，其特征在于，所述动子任意一侧的动子齿有两个动子齿与所述定子齿错开。

3.如权利要求1所述的一种对称双面永磁辅助式直线开关磁阻电机，其特征在于，所述动子组有三个。

4.如权利要求1所述的一种对称双面永磁辅助式直线开关磁阻电机，其特征在于，所述底座具有直线轨槽，所述动子与所述直线轨槽直线移动配合。

5.如权利要求1所述的一种对称双面永磁辅助式直线开关磁阻电机，其特征在于，所述直线轨槽设有滚轮，所述轨槽与所述滚轮相配合。

6.如权利要求1所述的一种对称双面永磁辅助式直线开关磁阻电机，其特征在于，每个动子设有至少两个动子齿，所述动子齿的齿距与所述定子齿的齿距相等，所述动子齿的齿宽与所述定子齿的齿宽相等或不等。

7.如权利要求1所述的一种对称双面永磁辅助式直线开关磁阻电机，其特征在于，每个所述动子的动子齿与定子齿的气隙间距相等。