CN109391120A - 一种圆筒式电励磁双凸极直线电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆筒式电励磁双凸极直线电机，包括：带圆柱形孔和隔层的圆柱形外壳，所述圆柱形孔内安装有动子铁芯；所述壳体内部且位于隔层上等间距开设有若干四组定子铁芯槽，位于同一侧边的两相邻铁芯槽之间构成了电枢绕组槽，位于中间的两相邻铁芯槽之间构成了励磁绕组槽；位于两侧边的铁芯槽内分布设有定子铁芯A和定子铁芯B，位于两侧边的电枢绕组槽内分布设有电枢绕组A和电枢绕组B，位于中间的励磁绕组槽内设有励磁绕组。本发明采用励磁绕组建立的励磁磁场，励磁磁场可调，励磁效率高，稳定性高，转子结构简单，满足实际使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种圆筒式电励磁双凸极直线电机，属于电机技术领域。
背景技术
圆筒型直线电机是一种新型直线电机，基于普通直线电机结构进行改进而来。直线电机最基本和最典型的结构是扁平式结构，该结构应用最为广泛，但其边缘效应明显，端部绕组浪费材料并增加电阻损耗和端部漏抗，导致电机效率低下。相比于扁平式直线电机，圆通型直线电机采用共轴线圈组成电机绕组，嵌入定子槽中，不存在端部绕组，提高了绕组利用率，同时消除了横向边缘效应。此外，直线电机轴承上承受的应力也得以降低，简化了电机制造工艺，降低了制造成本。
双凸极电机是20世纪50年代被提出的一种新型结构的电机，进入90年代后得到人们的广泛关注和深入研究。其具有结构简单坚固、制造方便、工作可靠、易于维护的优点，在风力发电场合具有很好的应用前景。双凸极电机属于变磁阻电机，变磁阻电机包含单边凸极和双边凸极两种，为了获得最大的磁阻最大值与最小值比值，以及更好的机电能量转换特性，双凸极电机受到了研究人员更多的亲睐。典型的变磁阻电机利用磁阻的不等，磁通总向磁阻小的路线集中，作为电动机工作时，通电的定子绕组以磁力吸引铁磁性的转子，使磁力产生切向分力，即产生对转子的转矩。定子的通电顺序根据位置传感器检测到的转子位置所对应的最有利于对转子产生向前转动转矩的那一相定子通电，转子转过一定角度后由下一个最有利于转子产生转矩的一相通电。控制***不断改变定子绕组的通电相序，使转子向一个方向持续转动。圆筒式电励磁双凸极直线电机是圆筒式直线电机的一种形式，其运行原理和双凸极励磁电机运行原理一致，它将圆筒式直线电机和双凸极励磁电机的两者的优点结合起来，其所具有的结构优势受到了越来越多人们的关注。
发明内容
本发明是针对现有技术中电机***存在的结构过于复杂、自身能耗大等问题，提供一种具有高效率、高功率密度且结构简单、新颖的圆筒式电励磁双凸极直线电机，满足实际使用要求。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种圆筒式电励磁双凸极直线电机，包括：带圆柱形孔和隔层的圆柱形外壳，所述圆柱形孔内安装有动子铁芯；所述壳体内部且位于隔层上等间距开设有若干四组定子铁芯槽，位于同一侧边的两相邻铁芯槽之间构成了电枢绕组槽，位于中间的两相邻铁芯槽之间构成了励磁绕组槽；
位于两侧边的铁芯槽内分布设有定子铁芯A和定子铁芯B，位于两侧边的电枢绕组槽内分布设有电枢绕组A和电枢绕组B，位于中间的励磁绕组槽内设有励磁绕组。
作为上述技术方案的改进，所述定子铁芯A和所述定子铁芯B两者外径相同且都套装在动子铁芯上。
作为上述技术方案的改进，所述电枢绕组A嵌套在定子铁芯A的铁芯槽之间，所述电枢绕组B嵌套在定子铁芯B的铁芯槽之间。
作为上述技术方案的改进，所述励磁绕组环绕在定子铁芯A与定子铁芯B之间的内侧。
作为上述技术方案的改进，所述动子铁芯上等距离的分布着若干动子凸极，所述动子凸极的宽度与所述定子铁芯A和定子铁芯B的宽度相等。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
(1)采用励磁绕组建立的励磁磁场，励磁磁场可调，励磁效率高，稳定性高，转子结构简单。
(2)采用同极性结构，电机具有较低的铁耗。
(3)电机结构简单，装配灵活性高，故障维修次数少，工作安全可靠，具有很高的使用寿命。
附图说明
图1为本发明所述圆筒式电励磁双凸极直线电机的三维示意图；
图2为本发明所述圆筒式电励磁双凸极直线电机的二维剖面图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
如图1和图2所示：为本发明所述圆筒式电励磁双凸极直线电机结构示意图。
本发明所述的圆筒式电励磁双凸极直线电机，包括：带圆柱形孔11和隔层12的圆柱形外壳10，圆柱形孔11内安装有动子铁芯1；壳体10内部且位于隔层12上等间距开设有若干四组定子铁芯槽20，位于同一侧边的两相邻铁芯槽20之间构成了电枢绕组槽30，位于中间的两相邻铁芯槽20之间构成了励磁绕组槽40；位于两侧边的铁芯槽20内分布设有定子铁芯A2和定子铁芯B3，位于两侧边的电枢绕组槽30内分布设有电枢绕组A4和电枢绕组B5，位于中间的励磁绕组槽30内设有励磁绕组6；定子铁芯A2和定子铁芯B3两者外径相同且都套装在动子铁芯1上；电枢绕组A4嵌套在定子铁芯A2的铁芯槽20之间，电枢绕组B5嵌套在定子铁芯B3的铁芯槽20之间，电机做发电运行时接用电负荷，电机做电动运行时接电源，整个电机共计两相绕组；此外，励磁绕组6是逆时针方向电流且环绕在定子铁芯A2与定子铁芯B3之间的内侧，为电机提供励磁磁场；动子铁芯1上等距离的分布着若干动子凸极101，动子凸极101的宽度与定子铁芯A2和定子铁芯B3的宽度相等。
综上所述：本发明发电机运行时，原动机带动动子铁芯1做往复的直线运动，由于动子铁芯1上动子凸极101的存在，动子铁芯1运动时会导致电机电枢绕组A4、电枢绕组B5的磁通大小发生变化，从而在电机电枢绕组A4、电枢绕组B5中感应出电动势，感应电动势的大小与动子铁芯1运动的速度有关。
本发明电动机运行时，根据动子铁芯1所处位置，在由电枢绕组A4、电枢绕组B5构成的两相绕组中通入正向或反向的电流，即可产生力矩，两相电流的相位相差90°。
本方案所保护的产品目前已经投入实际生产和应用，尤其在圆筒式电励磁双凸极直线电机领域上的应用取得了一定的成功，很显然印证了该产品的技术方案是有益的，是符合社会需要的，也适宜批量生产及推广使用。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。
Claims (5)
1.一种圆筒式电励磁双凸极直线电机，其特征在于：包括：带圆柱形孔(11)和隔层(12)的圆柱形外壳(10)，所述圆柱形孔(11)内安装有动子铁芯(1)；所述壳体(10)内部且位于隔层(12)上等间距开设有若干四组定子铁芯槽(20)，位于同一侧边的两相邻铁芯槽(20)之间构成了电枢绕组槽(30)，位于中间的两相邻铁芯槽(20)之间构成了励磁绕组槽(40)；
位于两侧边的铁芯槽(20)内分布设有定子铁芯A(2)和定子铁芯B(3)，位于两侧边的电枢绕组槽(30)内分布设有电枢绕组A(4)和电枢绕组B(5)，位于中间的励磁绕组槽(30)内设有励磁绕组(6)。
2.根据权利要求1所述一种圆筒式电励磁双凸极直线电机，其特征在于：所述定子铁芯A(2)和所述定子铁芯B(3)两者外径相同且都套装在动子铁芯(1)上。
3.根据权利要求1所述一种圆筒式电励磁双凸极直线电机，其特征在于：所述电枢绕组A(4)嵌套在定子铁芯A(2)的铁芯槽(20)之间，所述电枢绕组B(5)嵌套在定子铁芯B(3)的铁芯槽(20)之间。
4.根据权利要求1所述一种圆筒式电励磁双凸极直线电机，其特征在于：所述励磁绕组(6)环绕在定子铁芯A(2)与定子铁芯B(3)之间的内侧。
5.根据权利要求1所述一种圆筒式电励磁双凸极直线电机，其特征在于：所述动子铁芯(1)上等距离的分布着若干动子凸极(101)，所述动子凸极(01)的宽度与所述定子铁芯A(2)和定子铁芯B(3)的宽度相等。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112039231A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-12-04 | 江苏城邦汽车配件制造有限公司 | 一种采用复合定子的电励磁双凸极电机 |
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2018
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