CN107086757A - 一种圆筒形永磁直线电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种圆筒形永磁直线电机，包括：初级和次级，初级包括：初级铁芯(1)、电机绕组(2)，次级包括：次级铁芯(3)和永磁体(4)；初级铁芯(1)与次级铁芯(3)同轴设置；初级铁芯(1)为圆筒形，由多个具有倾斜角的凹型圆筒铁芯槽(5)组成；初级铁芯(1)的凹型圆筒铁芯槽(5)的凹型槽中心位于次级铁芯(3)中心线上；电机绕组(2)放置于初级铁芯(1)的凹型圆筒铁芯槽(5)的凹型槽中；次级铁芯(3)为圆柱形铁芯；次级铁芯(3)表面依次安装有极性相反的圆环状永磁体(4)；次级位于初级内侧，永磁体(4)与初级铁芯(1)之间留有气隙。本发明有效地减小圆筒形永磁同步直线电机的推力波动。
Description
技术领域
本发明属于直线电动机技术领域，具体涉及一种圆筒形永磁直线电机。
背景技术
直线电机可以直接产生直线运动，不需要复杂的机械转换，并且结构比较简单、运动惯量小，动态响应快，其应用领域正日益扩大。圆筒形直线电机无横向边缘效应，容易克服单边磁拉力问题，防护简单，所以更适合工业应用。
目前，广泛应用的直线电机铁心材料为硅钢片，但硅钢片很难制作复杂形状的电机，难以从初级铁心结构上来改进电机性能。近年来软磁复合材料Soft MagneticComposite Materials，简称SMC材料在电磁装置中得到了广泛的应用，同传统硅钢片相比，SMC材料是由具有绝缘层包裹的铁粉颗粒压制而成，所这就使它的电阻率很高，涡流损耗非常小，非常适合用于电机制作；SMC材料磁、热各向同性的，更易于成型，所以非常适合制作复杂形状的电机。SMC材料缺点是磁导率较低，应用在电励磁电机中会导致电机的励磁电流较大，效率低，但对于永磁电机来说，其励磁是有永磁材料来完成的，不需要额外的励磁电流，所以SMC材料更适合应用在永磁电机中。
现有的直线电机的缺点就是由于磁路开断引起的轴向端部推力波动。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种圆筒形永磁直线电机。
一种圆筒形永磁直线电机，包括：初级和次级，所述初级包括：初级铁芯(1)、电机绕组(2)，所述次级包括：次级铁芯(3)和永磁体(4)；
所述初级铁芯(1)与次级铁芯(3)同轴设置；
所述初级铁芯(1)为圆筒形，由多个具有倾斜角的凹型圆筒铁芯槽(5)组成；
所述初级铁芯(1)的凹型圆筒铁芯槽(5)的凹型槽中心位于次级铁芯(3)中心线上；
所述电机绕组(2)放置于初级铁芯(1)的凹型圆筒铁芯槽(5)的凹型槽中；
所述次级铁芯(3)为圆柱形铁芯；
所述次级铁芯(3)表面依次安装有极性相反的圆环状永磁体(4)；
所述次级位于初级内侧，所述永磁体(4)与初级铁芯(1)之间留有气隙。
所述初级铁芯采用的材料为软磁复合材料。
所述初级铁芯还包括有具有倾斜角的圆环形端板(6)，所述圆环形端板(6)的内径与凹型圆筒铁芯槽(5)的内径相同，所述圆环形端板(6)的外径与凹型圆筒铁芯槽(5)的外径相同，所述圆环形端板(6)设置于初级铁芯(1)具有凹形槽的一端。
所述凹型圆筒铁芯槽(5)的倾斜角与圆环形端板(6)的倾斜角θ的角度相同，其中，0°＜θ≤60°。
本发明的有益效果：
本发明提出圆筒形永磁直线电机，本发明可以有效地减小圆筒形永磁同步直线电机的推力波动。本发明使用上述斜槽结构，从而使得同一磁极在轴线方向对初级槽所受到的切向力方向各异，进而达到消除齿槽力的效果。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中圆筒形永磁直线电机的结构示意图；
其中，1-初级铁芯，2-电机绕组，3-次级铁芯，4-永磁体，5-凹型圆筒铁芯槽，6-圆环形端板；
图2为本发明具体实施方式中圆筒形永磁直线电机的三维示意图；
图3为本发明具体实施方式中初级铁芯的三维示意图和二维示意图；
其中，(a)为初级铁芯的三维示意图；
(b)为初级铁芯的三维示意图；
图4为本发明具体实施方式中电机绕组的三维示意图和二维示意图；
其中，(a)为电机绕组的三维示意图；
(b)为电机绕组的三维示意图；
图5为本发明具体实施方式中圆环形端板的三维示意图和二维示意图；
其中，(a)为圆环形端板的的三维示意图；
(b)为圆环形端板的的三维示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式加以详细的说明。
一种圆筒形永磁直线电机，如图1和图2所示，包括：初级和次级，所述初级包括：初级铁芯1、电机绕组2，所述次级包括：次级铁芯3和永磁体4。
所述初级铁芯1与次级铁芯3同轴设置。
所述初级铁芯采用的材料为软磁复合材料。
所述初级铁芯1为圆筒形，如图3所示，由多个具有倾斜角的凹型圆筒铁芯槽5组成。
本实施方式中，初级铁芯1由12个具有倾斜角的凹型圆筒铁芯槽5由左向右拼接构成。
所述初级铁芯1的凹型圆筒铁芯槽5的凹型槽中心位于次级铁芯3中心线上。
所述电机绕组2放置于初级铁芯1的凹型圆筒铁芯槽5的凹型槽中。电机绕组2如图4所示。
所述次级铁芯3为圆柱形铁芯。
所述次级铁芯3表面依次安装有极性相反的圆环状永磁体4。
所述次级位于初级内侧，所述永磁体4与初级铁芯1之间留有气隙。
所述初级铁芯还包括有具有倾斜角的圆环形端板6，如图5所示，所述圆环形端板6的内径与凹型圆筒铁芯槽5的内径相同，所述圆环形端板6的外径与凹型圆筒铁芯槽5的外径相同，所述圆环形端板6设置于初级铁芯1具有凹形槽的一端。
所述凹型圆筒铁芯槽5的倾斜角与圆环形端板6的倾斜角θ的角度相同，其中，0°＜θ≤60°。本实施方式中，θ＝25°。
本发明选择凹型圆筒铁芯槽5为半开口结构，所述半开口槽为一侧有小齿一侧无小齿结构。
Claims (4)
1.一种圆筒形永磁直线电机，其特征在于，包括：初级和次级，所述初级包括：初级铁芯(1)、电机绕组(2)，所述次级包括：次级铁芯(3)和永磁体(4)；
所述初级铁芯(1)与次级铁芯(3)同轴设置；
所述初级铁芯(1)为圆筒形，由多个具有倾斜角的凹型圆筒铁芯槽(5)组成；
所述初级铁芯(1)的凹型圆筒铁芯槽(5)的凹型槽中心位于次级铁芯(3)中心线上；
所述电机绕组(2)放置于初级铁芯(1)的凹型圆筒铁芯槽(5)的凹型槽中；
所述次级铁芯(3)为圆柱形铁芯；
所述次级铁芯(3)表面依次安装有极性相反的圆环状永磁体(4)；
所述次级位于初级内侧，所述永磁体(4)与初级铁芯(1)之间留有气隙。
2.根据权利要求1所述的圆筒形永磁直线电机，其特征在于，所述初级铁芯采用的材料为软磁复合材料。
3.根据权利要求1所述的圆筒形永磁直线电机，其特征在于，所述初级铁芯还包括有具有倾斜角的圆环形端板(6)，所述圆环形端板(6)的内径与凹型圆筒铁芯槽(5)的内径相同，所述圆环形端板(6)的外径与凹型圆筒铁芯槽(5)的外径相同，所述圆环形端板(6)设置于初级铁芯(1)具有凹形槽的一端。
4.根据权利要求1或3所述的圆筒形永磁直线电机，其特征在于，所述凹型圆筒铁芯槽(5)的倾斜角与圆环形端板(6)的倾斜角θ的角度相同，其中，0°＜θ≤60°。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2017-05-27 CN CN201710387433.0A patent/CN107086757A/zh active Pending
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