CN109842264A - 一种双边平板型永磁直线电机 - Google Patents
一种双边平板型永磁直线电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109842264A CN109842264A CN201711192560.1A CN201711192560A CN109842264A CN 109842264 A CN109842264 A CN 109842264A CN 201711192560 A CN201711192560 A CN 201711192560A CN 109842264 A CN109842264 A CN 109842264A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- primary
- dual
- flat plate
- plate type
- gap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Linear Motors (AREA)
Abstract
本发明提供一种双边平板型永磁同步直线电机,属电机技术领域。电机包括初级组件、次级组件和气隙。初级组件包括上层初级和下层初级:上层初级包括若干个由导磁铁芯形成的大开口槽结构,槽口设置离散的导磁铁芯阵列;下层初级为具有凸极结构的导磁铁心及间隙组成,相邻导磁铁心之间的距离为2τ,即按照周期为2τ形成阵列。次级位于两层初级中间,由离散的永磁体阵列构成,按照N‑S‑N交替排列,共有(2n+1)个极,极距为τ。两个初级和次级之间形成两个气隙。该电机采用三层设计,充分提高了永磁体的利用率,且采用大齿槽设计,利于实现绕组散热及采用大的电负荷设计,以进一步提高推力。
Description
技术领域
本发明属电机领域,特别涉及到一种双边平板型永磁直线电机。
背景技术
基于直线电机的直接传动技术,省去了中间复杂传动机构,已在机床、电梯等直线运动场合应用,而且其应用领域正逐渐扩大到生产及生活的各领域。但是与旋转电机***不同,大部分直接驱动的直线电机***(电磁弹射应用中高速高加速直线电机除外)不能采用高速度设计提高功率密度并减小体积质量,因此,要减小直线电机的体积质量,只能寄希望于提高电机的推力密度。提高电机的推力密度,可以从提高电机电负荷、磁负荷和磁场变化频率几个方面考虑,已有的永磁同步直线电机,绕组绕制工艺复杂,绕组散热困难,限制了电负荷的提高。此外已有永磁同步直线电机,不管将初级或次级用作动子,动子质量均较大,使得电机一定输出推力情况下,电机的加速度和动态性能受到限制。
发明内容
本发明为解决现有永磁同步直线电机推力密度低,加速度低的问题,提出一种双边平板型永磁直线电机。发明的双边平板型永磁直线电机,可以采用单相、三相或者多相电机结构,三相或者多相电机为单相电机的模块化组合。
本发明的具体技术方案如下:
一种双边平板型永磁直线电机,包括初级组件、次级组件和气隙。
所述初级组件包括上层初级和下层初级:上层初级包括若干个由导磁铁芯(2)形成的大开口槽(5),槽内设置电枢绕组(1),槽口设置离散的导磁铁芯阵列,阵列中导磁铁芯(3)之间的距离为2τ,中间留有间隙(4);下层初级为具有凸极结构的导磁铁心(6)及间隙(7)组成,相邻导磁铁心(6)之间的距离为2τ。上层初级槽口导磁铁芯(3)的中点与下层初级间隙(9)的中点相对应。
所属次级组件位于两层初级中间,由离散的永磁体阵列(8)和间隙(9)构成,永磁体沿法向充磁,按照N-S-N交替排列,极距为τ。
所述电枢绕组(1)绕制在上层初级导磁铁芯(2)轭部。
两个初级位于次级两边形成双边平板结构。两个初级和次级之间形成两个气隙(10)。电机的次级作动子做直线运动。
本发明的进一步设计在于:
对于三相电机,相邻相间初级铁心宽度为(k±2/3)τ,K为自然数。对于多相电机(M相),相邻相间初级铁心宽度为(K±2/M)τ。
次级的永磁体(8)之间的间隙(9)内可设置非导磁的支撑结构。
本发明的优点是:
(1)所发明的双边平板型永磁直线电机通过三层设计,合理利用初级与次级间的气隙,提高了永磁体利用率。
(2)所发明的双边平板型永磁直线电机,易于实现各相模块化设计及应用,各相之间无电耦合,磁耦合很小,当某相绕组故障时,不影响其它相,易于实现容错控制,有利于提高电机的可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例一结构示意图。
图2是本发明的实施例一中A相绕组匝链磁链达到正向位置示意图。
图3是本发明的实施例一中A相绕组匝链磁链达到反向位置示意图。
图4是本发明的实施例二结构示意图。
图中,1:电枢绕组;2:上层初级导磁铁芯;3:上层初级槽口导磁铁芯;4:上层初级槽口导磁铁芯间间隙;5:槽;6:下层初级导磁铁芯;7:下层初级导磁铁芯间隙;8:次级永磁体;9:次级永磁体间间隙;10:初次级间气隙
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明
实施方式一:
如图1所示,本实施例为单相电机,包括初级、次级及两个气隙。上层初级由电枢绕组(1)、导磁铁心(2)、槽口导磁铁芯(3)阵列和导磁铁芯之间间隙(4)组成。导磁铁心(2)为环形开口结构,在内部形成一个大开口槽(5)结构,槽内设置有电枢绕组(1),绕制在导磁铁芯(1)轭部。槽口沿水平方向上设置导磁铁芯(3)阵列。阵列中导磁铁芯(3)之间的距离为2τ,中间留有间隙(4)。下层初级由为具有凸极结构的导磁铁心(6)及间隙(7)组成,相邻导磁铁心(6)之间的距离为2τ。上层初级槽口导磁铁芯(3)的中点与下层初级间隙(9)的中点相对应。考虑到装配的可实施性,间隙(4、7)内可以设置非导磁的材料,可以起到固定导磁铁芯(3、6)的作用。
次级组件位于两层初级中间,由离散的永磁体阵列(8)和间隙(9)构成,永磁体(8)沿法向充磁,按照N-S-N交替排列,极距为τ。间隙(9)内同样可以设置非导磁或者弱导磁的支撑结构。
两个初级位于次级两边形成双边平板结构。两个初级和次级之间形成两个气隙(10)。电机的次级作动子做直线运动。
为了说明本法明电机的工作原理,图2和图3分别给出了A相绕组匝链的磁链示意图。当初级运动到图2所示的位置时,A相绕组匝链的磁链达到正向最大值。当初级运动到图3所示的位置时,A相绕组匝链的磁链达到反向最大值。当电机次级移动一个极距的距离,绕组匝链的磁链极性变化一次。
实施方式二:
如图4所示,本实施例与实施例一的区别是:实施例一为单相电机,实施例三为三相电机。本实施例为三相电机,B相电机和C相电机的结构与A相电机的结构完全相同,各相电机模块沿水平方向排列,相邻两相电机之间的导磁铁心的水平方向宽度为(k±2/3)τ,K为自然数。绕组采用三相供电,可以是正弦波或者方波供电。该该电机采用模块化设计,各相之间无电耦合,磁耦合很小,当某相绕组故障时,不影响其它相,易于实现容错控制,有利于提高电机的可靠性。
应当指出的是,上述具体实施案例仅为本发明较为典型的实施案例而已,并非用来限定本发明的实施范围。在本发明的启示下,本领域的普通技数人员对本发明做等效替换和改进获得的技术方案,都应当属于本发明的保护范畴。
Claims (5)
1.一种双边平板型永磁直线电机,包括初级组件、次级组件和气隙。所述初级组件包括上层初级和下层初级:上层初级包括若干个由导磁铁芯(2)形成的大开口槽(5),槽内设置电枢绕组(1),槽口设置离散的导磁铁芯阵列,阵列中导磁铁芯(3)之间的距离为2τ,中间留有间隙(4);下层初级为具有凸极结构的导磁铁心(6)及间隙(7)组成,相邻导磁铁心(6)之间的距离为2τ。所述次级组件位于两层初级中间,由离散的永磁体阵列(8)和间隙(9)构成,永磁体(8)沿法向充磁,按照N-S-N交替排列,极距为τ。两个初级位于次级两边形成双边平板结构。两个初级和次级之间形成两个气隙(10)。电机的次级作动子做直线运动。
2.根据权利要求1所述的一种双边平板型永磁直线电机,其特征在于:电枢绕组(1)设置在上层初级导磁铁芯(3)轭部。
3.根据权利要求1所述的一种双边平板型永磁直线电机,其特征在于:对于三相电机,相邻相间初级铁心宽度为(k±2/3)τ,K为自然数。对于多相电机(M相),相邻相间初级铁心宽度为(K±2/M)τ。
4.根据权利要求1所述的一种双边平板型永磁直线电机,其特征在于:次级的永磁体(8)之间的间隙(9)内可设置非导磁的支撑结构。
5.根据权利要求1所述的一种双边平板型永磁直线电机,其特征在于:上层初级槽口导磁铁芯(3)的中点与下层初级间隙(9)的中点相对应。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711192560.1A CN109842264B (zh) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 一种双边平板型永磁直线电机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711192560.1A CN109842264B (zh) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 一种双边平板型永磁直线电机 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109842264A true CN109842264A (zh) | 2019-06-04 |
CN109842264B CN109842264B (zh) | 2020-09-01 |
Family
ID=66877289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711192560.1A Active CN109842264B (zh) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 一种双边平板型永磁直线电机 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109842264B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113922626A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-11 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种模块化双边式动次级永磁直线同步电机 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012178955A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-13 | Mitsubishi Electric Corp | リニアモータ |
CN203906211U (zh) * | 2013-06-28 | 2014-10-29 | Lg电子株式会社 | 线性压缩机 |
CN104242596A (zh) * | 2014-09-11 | 2014-12-24 | 浙江大学 | 一种不对称双边型永磁直线同步电机 |
US20150061649A1 (en) * | 2010-09-29 | 2015-03-05 | Sanyo Denki Co., Ltd. | Moving magnetic field generating apparatus |
CN106100283A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-11-09 | 南京航空航天大学 | 独立绕组双边平板型永磁直线电机 |
CN106981968A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-07-25 | 南京航空航天大学 | 独立绕组连续极双边平板型永磁直线电机 |
-
2017
- 2017-11-24 CN CN201711192560.1A patent/CN109842264B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150061649A1 (en) * | 2010-09-29 | 2015-03-05 | Sanyo Denki Co., Ltd. | Moving magnetic field generating apparatus |
JP2012178955A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-13 | Mitsubishi Electric Corp | リニアモータ |
CN203906211U (zh) * | 2013-06-28 | 2014-10-29 | Lg电子株式会社 | 线性压缩机 |
CN104242596A (zh) * | 2014-09-11 | 2014-12-24 | 浙江大学 | 一种不对称双边型永磁直线同步电机 |
CN106100283A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-11-09 | 南京航空航天大学 | 独立绕组双边平板型永磁直线电机 |
CN106981968A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-07-25 | 南京航空航天大学 | 独立绕组连续极双边平板型永磁直线电机 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
李立毅等: "多种群遗传算法在无铁心永磁直线同步电机优化设计中的应用", 《中国电机工程学报》 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113922626A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-11 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种模块化双边式动次级永磁直线同步电机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109842264B (zh) | 2020-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106100283B (zh) | 独立绕组双边平板型永磁直线电机 | |
CN104811011B (zh) | 圆筒型横向磁场开关磁链永磁直线电机 | |
CN101783574B (zh) | 环形绕组分段式永磁同步直线电机 | |
CN101860174B (zh) | 互补型模块化永磁直线电机及由其构成的电机模组 | |
CN101783573B (zh) | 多相长定子初级永磁直线电机 | |
CN209088784U (zh) | 一种无铁芯直线电机 | |
CN104242596A (zh) | 一种不对称双边型永磁直线同步电机 | |
CN104967275A (zh) | 一种双凸极式永磁直线电机及由其构成的电机模组 | |
CN109842265A (zh) | 一种新型磁通切换永磁直线电机 | |
CN106981968A (zh) | 独立绕组连续极双边平板型永磁直线电机 | |
CN105871171A (zh) | 一种变磁通直线同步电动机 | |
CN107086756A (zh) | 低推力波动独立绕组永磁直线电机 | |
CN102290960A (zh) | 永磁偏置结构圆筒型直线磁阻电机 | |
CN203071787U (zh) | 一种单磁极磁通反向永磁直线电机 | |
CN201667603U (zh) | 绕组互补磁路对称结构的初级永磁型直线电机 | |
CN104779755B (zh) | 一种模块化双定子永磁直线电机及由其构成的电机模组 | |
CN109842264A (zh) | 一种双边平板型永磁直线电机 | |
CN108574393B (zh) | 一种双定子双凸极永磁直线电机 | |
CN103915971B (zh) | 具有多气隙独立绕组结构的三维磁通永磁直线电机 | |
CN108155775B (zh) | 一种不对称双边型双永磁混合励磁开关磁链直线电机 | |
CN107134909B (zh) | 一种永磁同步直线电机的新型混合励磁磁极结构 | |
CN110138173A (zh) | 一种模块化高推力密度开关磁阻直线电机 | |
CN104935148A (zh) | 一种磁通反向式永磁直线电机及由其构成的电机模组 | |
CN110572004B (zh) | 永磁磁阻直线电机 | |
CN106972730A (zh) | 一种分布励磁直线永磁型开关磁链电机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |