專利名稱：多相橫向磁場永磁直線同步電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直線同步電機，具體涉及一種橫向磁場直線同步電機。 背覃抹術(shù)
直線.運動與控制系統(tǒng)在國民經(jīng)濟、國防等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。隨著 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對直線運動系統(tǒng)提出了越來越高的要求，包括較大的出力 與體積或重量比、靈活的控制特性、結(jié)構(gòu)簡單、制造容易等。實現(xiàn)直線運動 的電驅(qū)動方案有兩種。 一種方案是傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機配合絲杠將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換 成直線運動，其優(yōu)點是傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機的設(shè)計與制造工藝成熟，絲杠系統(tǒng)也 有現(xiàn)成的產(chǎn)品，因而實現(xiàn)方便，價格低廉。由于絲杠機構(gòu)的減速作用，系統(tǒng) 出力較大，但是存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、絲杠機構(gòu)損失效率、存在間隙、控制精度變 差等不足。另一種實現(xiàn)直線運動的方案是采用直線電機。近年來直線電機發(fā) 展較快> 在很多領(lǐng)域替代傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機加絲杠的結(jié)構(gòu)，其特點是不需機械 轉(zhuǎn)化即可.實瑰直線運動，不存在間隙。目前直線電機種類包括直流直線電機、 直線感應(yīng)電機、直線同步電機等。各種直線電機均有其特點，但是直線電機 共性的不足是輸出力密度低，輸出力密度低限制了直線電機伺服系統(tǒng)的應(yīng)用。 提高直線電機的力密度是一個重要的研究課題。對于傳統(tǒng)磁路結(jié)構(gòu)的直線電 機，可以通過優(yōu)化設(shè)計，選用高性能的磁性材料等來提高出力，但其效果是 有限的。若大幅度提高直線電機的出力，必須從結(jié)構(gòu)和原理上提出新的思想。 在高轉(zhuǎn)矩密度電機方面，近年來橫向磁場電機發(fā)展較快。橫向磁場電機是一 種同步電機，具有出力大、體積小、重量輕等特點，在旋轉(zhuǎn)電機中發(fā)展很快。 然而現(xiàn)有的橫向磁場電機其結(jié)構(gòu)均較為復(fù)雜，其典型結(jié)構(gòu)如

圖1所示，該種 結(jié)構(gòu)的橫.向磁場電機的定子元件數(shù)較多，對加工工藝要求較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有橫向磁場電機其結(jié)構(gòu)均較為復(fù)雜、對加工工藝要求 較高的問題，而提出的一種多相橫向磁場永磁直線同步電機。
多相橫向磁場永磁直線同步電機，它由機殼K前端蓋2、后端蓋3、兩 個直線軸承4、動子組件和定子組件組成；前端蓋2和后端蓋3通過螺栓分別與機殼1的兩端固定連接；定子組件采用機械緊配合的方式裝設(shè)在機殼1 的內(nèi)部，動子組件通過裝設(shè)在前端蓋2和后端蓋3上的兩個直線軸承4與前 端蓋2和后端蓋3滑動連接，動子組件與定子組件之間留有氣隙；所述動子 組件由圓柱形動子鐵芯5-l、動子軸5-2和多片永磁體5-3組成；動子軸5-2 貫穿設(shè)置在圓柱形動子鐵芯5-1的中心處，動子軸5-2與圓柱形動子鐵芯5-1 固定連接；圓柱形動子鐵芯5-l的外圓周表面上設(shè)置有數(shù)量與電機極數(shù)相同 的由多個,充磁方向相反的永磁體5-3沿軸向相間排布構(gòu)成的永磁體條；相鄰 兩個永磁體條為電機的一相；相鄰兩相的永磁體條的安裝方式為沿軸向錯開 極距t的2/m倍距離排布，m為電機的相數(shù)；每相相間相鄰的永磁體5-3的 充磁方向相反；定子組件由n個導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-l、 n-l個非導(dǎo)磁支架環(huán)6-2和 電樞繞組7組成；n個導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6~1與n-l個非導(dǎo)磁支架環(huán)6-2沿軸向相間 排布疊壓制成定子鐵芯，導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1與非導(dǎo)磁支架環(huán)6-2的形狀和規(guī)格 均相同；所述導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1由數(shù)量與圓柱形動子鐵芯5-1的外圓周表面上 的永磁體條數(shù)量相同的工字形定子齒6-1-1構(gòu)成，所述多個工字形定子齒 6-1-1的外端面為與圓柱形動子鐵芯5-l的外圓周表面上的永磁體條數(shù)量相同 等分圓弧共同組成導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1的外圓周表面，所述多個工字形定子齒 6-l-l的^端面為數(shù)量與圓柱形動子鐵芯5-l的外圓周表面上的永磁體條數(shù)量 相同等分圓弧留有間隙地共同組成導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1的內(nèi)表面，所述電樞繞組 7沿軸向環(huán)繞在與圓柱形動子鐵芯5-1的外圓周表面上的每條永磁體條相對 應(yīng)的一組導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1的工字形定子齒6-1-1上，所述導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1為一 體式結(jié)構(gòu)。多相橫向磁場永磁直線同步電機，它由機殼l、前端蓋2、后端蓋3、兩 個直線軸承4、動子組件和定子組件組成；前端蓋2和后端蓋3通過螺栓分 別與機殼.l的兩端固定連接；定子組件采用機械緊配合的方式裝設(shè)在機殼1 的內(nèi)部，動子組件通過裝設(shè)在前端蓋2和后端蓋3上的兩個直線軸承4與前 端蓋2和'后端蓋3滑動連接，動子組件與定子組件之間留有氣隙；所述動子 組件由圓柱形動子鐵芯5-l、動子軸5-2和多片永磁體5-3組成；動子軸5-2 貫穿設(shè)置在圓柱形動子鐵芯5-1的中心處，動子軸5-2與圓柱形動子鐵芯5-1 固定連接；圓柱形動子鐵芯5-l的外圓周表面上設(shè)置有數(shù)量與電機極數(shù)相同的由多個充磁方向相反的永磁體5-3沿軸向相間排布構(gòu)成的永磁體條；相鄰 兩個永磁體條為電機的一相；相鄰兩相的永磁體條的安裝方式為沿軸向錯開 極距t的2/m倍距離排布，m為電機的相數(shù)；每相相間相鄰的永磁體5-3的 充磁方向相反；定子組件由n個導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-l、 n-l個非導(dǎo)磁支架環(huán)6-2和 電樞繞組7組成；n個導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1與個非導(dǎo)磁支架環(huán)6-2沿軸向相間 排布疊壓制成定子鐵芯，導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1與非導(dǎo)磁支架環(huán)6-2的規(guī)格相同； 非導(dǎo)磁支架環(huán)6-2為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-l由數(shù)量與圓柱形動子 銖芯5-1的外圓周表面上的永磁體條數(shù)量相同的工字形定子齒6-1-1構(gòu)成，所 述多個工'字形定子齒6-1-1的外端面為與圓柱形動子鐵芯5-l的外圓周表面上 的永磁體條數(shù)量相同等分圓弧共同組成導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1的外圓周表面，所述 多個工字形定子齒6-l-l的內(nèi)端面為與圓柱形動子鐵芯5-l的外圓周表面上的 永磁體條數(shù)量相同等分圓弧留有間隙地共同組成導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1的內(nèi)表面， 所述電樞繞組7沿軸向環(huán)繞在與圓柱形動子鐵芯5-1的外圓周表面上的每條 永磁體條相對應(yīng)的一組導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1的工字形定子齒6-1-1上，所述導(dǎo)磁鐵 芯環(huán)6-1為一體式結(jié)構(gòu)。本發(fā)明不但結(jié)構(gòu)、加工工藝簡單，同時還有高力密度和控制特性高的優(yōu) 點，可廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟和國防等領(lǐng)域。附圖'說明圖1為傳統(tǒng)三相橫向磁場電機的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為動子組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為具體實施方式
一所述導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1 的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為具體實施方式
四中的非導(dǎo)磁支架環(huán)6~2的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為具體實施方式
二或六所述導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為電樞 繞組7釆用局部式繞法的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為具體實施方式
三或七所述導(dǎo)磁 鐵芯環(huán)6-1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為電樞繞組采用整體式繞法的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖IO為動子外表面三相永磁體的安裝位置示意圖。
具體實施方式
具體'實施方式一結(jié)合圖2、圖3、圖9、圖10說明本實施方式，本實 施方式由機殼l、前墻蓋2、后端蓋3、兩個直線軸承4、動子組件和定子組 件組成；前端蓋2和后端蓋3通過螺栓分別與機殼1的兩端固定連接；定子組件采用機械緊配合的方式裝設(shè)在機殼1的內(nèi)部，動子組件通過裝設(shè)在前端蓋2和后端蓋3上的兩個直線軸承4與前端蓋2和后端蓋3滑動連接，動子 組件與定子組件之間留有氣隙；所述動子組件由圓柱形動子鐵芯5-1、動子 軸5-2和多片永磁體5-3組成；動子軸5-2貫穿設(shè)置在圓柱形動子鐵芯5-1的 中心處，動子軸5-2與圓柱形動子鐵芯5-1固定連接；圓柱形動子鐵芯5-1 的外圓周表面上設(shè)置有數(shù)量與電機極數(shù)相同的由多個充磁方向相反的永磁體 5-3沿軸向相間排布構(gòu)成的永磁體條；相鄰兩個永磁體條為電機的一相；相 鄰兩相的永磁體條的安裝方式為沿軸向錯開極距t的2/m倍距離排布，m為 電機的相數(shù)；每相相間相鄰的永磁體5-3的充磁方向相反；定子組件由n個 導(dǎo)磁鐵芯'環(huán)6-1、 n-l個非導(dǎo)磁支架環(huán)6-2和電樞繞組7組成；n個導(dǎo)磁鐵芯 環(huán)6-1與n-l個非導(dǎo)磁支架環(huán)6-2沿軸向相間排布疊壓制成定子鐵芯，導(dǎo)磁鐵 芯環(huán)6-1與非導(dǎo)磁支架環(huán)6-2的形狀和規(guī)格均相同;所述導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1由數(shù) 量與圓柱形動子鐵芯5-1的外圓周表面上的永磁體條數(shù)量相同的工字形定子 齒6-1-1構(gòu)成，所述多個工字形定子齒6-1-1的外端面為與圓柱形動子鐵芯 5-1的外圓周表面上的永磁體條數(shù)量相同等分圓弧共同組成導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6>1 的外圓周表面，所述多個工字形定子齒6-1-1的內(nèi)端面為數(shù)量與圓柱形動子 鐵芯5,1的外圓周表面上的永磁體條數(shù)量相同等分圓弧留有間隙地共同組成 導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-l的內(nèi)表面，所述電樞繞組7沿軸向環(huán)繞在與圓柱形動子鐵芯 5-1的外細周表面上的每條永磁體條相對應(yīng)的一組導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1的工字形 定子齒6-1-1上，所述導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1為一體式結(jié)構(gòu)。
具體實施方式
二結(jié)合圖6說明本實施方式，本實施方式與具體實施方 式一不同點在于所述導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1為極弧系數(shù)等于1的分割式鐵芯，即導(dǎo) 磁鐵芯環(huán)6-1為數(shù)量與圓柱形動子鐵芯5-1的外圓周表面上的永磁體條數(shù)量 相同的工字形定子齒6-1-1構(gòu)成的分體式鐵芯。其它組成和連接方式與具體 實施方式一相同。
具體實施方式
三結(jié)合圖8說明本實施方式，本實施方式與具體實施方 式一不同點在于所述導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1為極弧系數(shù)小于1的分割式鐵芯，即導(dǎo) 磁鐵芯環(huán)'6-1為與豳柱形動子鐵芯5-1的外圓周表面上的永磁體條數(shù)量相同 的工字形定子齒6-1-1構(gòu)成的分體式鐵芯，與每相永磁體條相對的兩個工字形定子齒6-1-1為一體式結(jié)構(gòu)，每相鄰兩相永磁體條相對的兩個由兩個一體式結(jié)構(gòu)工'字形定子齒6-1-1構(gòu)成的定子齒之間留有間隙。其它組成和連接方式與具體實施方式
一相同。這種結(jié)構(gòu)可以消除各相之間的耦合。
具體實施方式
四結(jié)合圖5說明本實施方式，本實施方式由機殼1、前端蓋2、后端蓋3、兩個直線軸承4、動子組件和定子組件組成；前端蓋2和后端蓋3通過螺栓分別與機殼1的兩端固定連接；定子組件采用機械緊配合的方式裝設(shè)在機殼1的內(nèi)部，動子組件通過裝設(shè)在前端蓋2和后端蓋3上的兩個直線軸承4與前端蓋2和后端蓋3滑動連接，動子組件與定子組件之間留有氣隙；所述動子組件由圓柱形動子鐵芯5-1、動子軸5-2和多片永磁體
5- 3組成；動子軸5-2貫穿設(shè)置在圓柱形動子鐵芯5-1的中心處，動子軸5-2與圓柱形'動子鐵芯5-1固定連接；圓柱形動子鐵芯5-1的外圓周表面上設(shè)置有數(shù)量與電機極數(shù)相同的由多個充磁方向相反的永磁體5-3沿軸向相間排布構(gòu)成的永磁體條；相鄰兩個永磁體條為電機的一相；相鄰兩相的永磁體條的安裝方式為沿軸向錯開極距T的2/m倍距離排布，m為電機的相數(shù)；每相相間相鄰的永磁體5-3的充磁方向相反；定子組件由n個導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-l、 n-l個非導(dǎo)磁支架環(huán)6-2和電樞繞組7組成；n個導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1與n-l個非導(dǎo)磁支架環(huán)6-2沿軸向相間排布疊壓制成定子鐵芯，導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1與非導(dǎo)磁支架環(huán)6-2的規(guī)格相同；非導(dǎo)磁支架環(huán)6-2為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-l由數(shù)量與圓柱形動子鐵芯5-1的外圓周表面上的永磁體條數(shù)量相同的工字形定子齒6-'l-l構(gòu)成，所述多個工字形定子齒6-1-1的外端面為與圓柱形動子鐵芯5-1的外圓周表面上的永磁體條數(shù)量相同等分圓弧共同組成導(dǎo)磁鐵芯環(huán)
6- 1的外圓周表面，所述多個工字形定子齒6-1-1的內(nèi)端面為與圓柱形動子鐵芯5-1的外圓周表面上的永磁體條數(shù)量相同等分圓弧留有間隙地共同組成導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1的內(nèi)表面，所述電樞繞組7沿軸向環(huán)繞在與圓柱形動子鐵芯5-1的外圓周表面上的每條永磁體條相對應(yīng)的一組導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1的工字形定子齒6-1-1上，所述導(dǎo)磁鐵芯環(huán)64為一體式結(jié)構(gòu)。
具體實施方式
五結(jié)合圖7說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
四不同點在于電樞繞組7分別環(huán)繞在所有導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1的工字形定子齒6-1-1上。'其它組成和連接方式與具體實施方式
四相同。
具體實施方式
六結(jié)合圖6說明本實施方式,本實施方式與具體實施方 式四或五不同點在于所述導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1為極弧系數(shù)等于1的分割式鐵芯，即導(dǎo)磁鐵^芯環(huán)6-1為數(shù)量與圓柱形動子鐵芯5-1的外圓周表面上的永磁體條 辨量相同的工字形定子齒6-1-1構(gòu)成的分體式鐵芯。其它組成和連接方式與具體實施方式
四或五相同。
具體實施方式
七結(jié)合圖8說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
四或五不同點在于所述導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1為極弧系數(shù)小于1的分割式鐵芯， 即導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6-1為數(shù)量與圓柱形動子鐵芯5-1的外圓周表面上的永磁體條 數(shù)量相同的工字形定子齒6-1-1構(gòu)成的分體式鐵芯，與每相永磁體條相對的 兩個工字形定子齒6-1-1為一體式結(jié)構(gòu)，每相鄰兩相永磁體條相對的兩個由 兩個一體式結(jié)構(gòu)工字形定子齒6~1-1構(gòu)成的定子齒之間留有間隙。其它組成 和連接方'式與具體實施方式
四或五相同。本發(fā)明包括定子組件和動子組件，定子組件包括導(dǎo)磁鐵心環(huán)6-1和非導(dǎo) 磁支架環(huán)6-2，它們沿軸向按順序疊壓，多塊永磁體5-3設(shè)置在圓柱形動子鐵 芯5-l上，永磁體5-3沿徑向平行充磁，相鄰兩塊永磁體5-3充磁方向相反， 各相永磁體5-3沿軸向依次錯開極距t的2/m倍距離，其中m為電機的相數(shù)。 本電機的磁路與電路在空間上互相垂直，運動方向與繞組的有效邊一致，可 以通過合理設(shè)計電機的極距來提高磁能的變化率，因而能明顯提高出力密度。由于本申請的橫向磁場電機各相之間互相解耦，因而可首先針對單相結(jié)構(gòu)進行分析。其工作原理可分析如下設(shè)7乂'磁體產(chǎn)生的氣隙磁場呈正弦分布，則單相繞組所交鏈的磁鏈為式中，^為單相繞組所交鏈的磁鏈的幅值，A為電角速度，A=^， v為動子的機械速度，r為極距。 定子繞組通以正弦電流時，將產(chǎn)生一個脈振磁場。設(shè)定子電流為=/w sin(tV +《)，則定子脈振磁場與動子行波磁場產(chǎn)生的電磁推力為<formula>formula see original document page 11</formula>
對于m相的橫向磁場電機，動子相互錯開2w附電角度，繞組通以附相對fe電流，則上式右端的第一項相互抵消；當電機穩(wěn)態(tài)運行時，a-a，故合成電磁推力為
<formula>formula see original document page 11</formula>
可以'看出，電磁推力與極距成反比，即與電機的極數(shù)成正比，因而可通過增大電機的極數(shù)來提高電機的力密度。將位置檢測和驅(qū)動控制電路與該電機本體相結(jié)合，即構(gòu)成直線伺服電機，具有良好的控制特性。
權(quán)利要求
1、多相橫向磁場永磁直線同步電機，它由機殼(1)、前端蓋(2)、后端蓋(3)、兩個直線軸承(4)、動子組件和定子組件組成；前端蓋(2)和后端蓋(3)通過螺栓分別與機殼(1)的兩端固定連接；定子組件采用機械緊配合的方式裝設(shè)在機殼(1)的內(nèi)部，動子組件通過裝設(shè)在前端蓋(2)和后端蓋(3)上的兩個直線軸承(4)與前端蓋(2)和后端蓋(3)滑動連接，動子組件與定子組件之間留有氣隙；其特征在于所述動子組件由圓柱形動子鐵芯(5-1)、動子軸(5-2)和多片永磁體(5-3)組成；動子軸(5-2)貫穿設(shè)置在圓柱形動子鐵芯(5-1)的中心處，動子軸(5-2)與圓柱形動子鐵芯(5-1)固定連接；圓柱形動子鐵芯(5-1)的外圓周表面上設(shè)置有數(shù)量與電機極數(shù)相同的由多個充磁方向相反的永磁體(5-3)沿軸向相間排布構(gòu)成的永磁體條；相鄰兩個永磁體條為電機的一相；相鄰兩相的永磁體條的安裝方式為沿軸向錯開極距τ的2/m倍距離排布，m為電機的相數(shù)；每相相間相鄰的永磁體(5-3)的充磁方向相反；定子組件由n個導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-1)、n-1個非導(dǎo)磁支架環(huán)(6-2)和電樞繞組(7)組成；n個導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-1)與n-1個非導(dǎo)磁支架環(huán)(6-2)沿軸向相間排布疊壓制成定子鐵芯，導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-1)與非導(dǎo)磁支架環(huán)(6-2)的形狀和規(guī)格相同；所述導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-1)由數(shù)量與圓柱形動子鐵芯(5-1)的外圓周表面上的永磁體條數(shù)量相同的工字形定子齒(6-1-1)構(gòu)成，所述多個工字形定子齒(6-1-1)的外端面為與圓柱形動子鐵芯(5-1)的外圓周表面上的永磁體條數(shù)量相同等分圓弧共同組成導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-1)的外圓周表面，所述多個工字形定子齒(6-1-1)的內(nèi)端面為與圓柱形動子鐵芯(5-1)的外圓周表面上的永磁體條數(shù)量相同等分圓弧留有間隙地共同組成導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-1)的內(nèi)表面，所述電樞繞組(7)沿軸向環(huán)繞在與圓柱形動子鐵芯(5-1)的外圓周表面上的每條永磁體條相對應(yīng)的一組導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-1)的工字形定子齒(6-1-1)上，所述導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-1)為一體式結(jié)構(gòu)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相橫向磁場永磁直線同步電機，其特征在于 所述導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-l)為極弧系數(shù)等于1的分割式鐵芯，即導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-l)為數(shù) 量與圓柱形動子鐵芯(5-l)的外圓周表面上的永磁體條數(shù)量相同的工字形定子 齒(6-l-l)構(gòu)成的分體式鐵芯。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相橫向磁場永磁直線同步電機，其特征在于 所述導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6^1)為極弧系數(shù)小于1的分割式鐵芯，即導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-l)為數(shù) 量與圓柱形動子鐵芯(5-l)的外圓周表面上的永磁體條數(shù)量相同的工字形定子齒(6-l-l)構(gòu)成的分體式鐵芯，與每相永磁體條相對的兩個工字形定子齒(6-l-l) 為一體式結(jié)構(gòu)，每相鄰兩相永磁體條相對的兩個由兩個一體式結(jié)構(gòu)工字形定子 齒(6-l-l)構(gòu)成的定子齒之間留有間隙。
4、 多相橫向磁場永磁直線同步電機，它由機殼(l)、前端蓋(2)、后端蓋(3)、 兩個直線軸承(4)、動子組件和定子組件組成；前端蓋(2)和后端蓋(3)通過螺栓 分別與機殼(l)的兩端固定連接；定子組件采用機械緊配合的方式裝設(shè)在機殼(l) 的內(nèi)部，動子組件通過裝設(shè)在前端蓋(2)和后端蓋(3)上的兩個直線軸承(4)與前 端蓋(2)和后端蓋(3)滑動連接，動子組件與定子組件之間留有氣隙；其特征在 于所述動子組件由圓柱形動子鐵芯(5-l)、動子軸(5-2)和多片永磁體(5-3)組成； 動子軸(5-2)貫穿設(shè)置在圓柱形動子鐵芯(5-l)的中心處，動子軸(5-2)與圓柱形動 子鐵芯(5-l個定連接；圓柱形動子鐵芯(5-l)的外圓周表面上設(shè)置有數(shù)量與電機 極數(shù)相伺的由多個充磁方向相反的永磁體(5-3)沿軸向相間排布構(gòu)成的永磁體 條；相鄰^個永磁體條為電機的一相；相鄰兩相的永磁體條的安裝方式為沿軸 向錯開極距t的2/m倍距離排布，m為電機的相數(shù);每相相間相鄰的永磁體(5-3) 的充磁方向相反；定子組件由n個導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-l)、 n-l個非導(dǎo)磁支架環(huán)(6-2) 和電樞繞組(7)組成；n個導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-l)與n-l個非導(dǎo)磁支架環(huán)(6-2)沿軸向相 間排布疊壓制成定子鐵芯，導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-l)與非導(dǎo)磁支架環(huán)(6-2)的規(guī)格相同； 非導(dǎo)磁支架環(huán)(6-2)為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-l)由數(shù)量與圓柱形動子鐵 芯(5-1)的外圓周表面上的永磁體條數(shù)量相同的工字形定子齒(6>1-1)構(gòu)成，所述 多個工字形定子齒(6-l-l)的外端面為與圓柱形動子鐵芯(5-l)的外圓周表面上 的永磁體條數(shù)量相同等分圓弧共同組成導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-l)的外圓周表面，所述多 個工字形，定子齒(6-l-l)的內(nèi)端面為與圓柱形動子鐵芯(5-l)的外圓周表面上的 永磁體條數(shù)量相同等分圓弧留有間隙地共同組成導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-l)的內(nèi)表面，所 述電樞繞組(7)沿軸向環(huán)繞在與圓柱形動子鐵芯(5-l)的外圓周表面上的每條永 磁體條相對應(yīng)的一組導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-1)的工字形定子齒(6~1-1)上，所述導(dǎo)磁鐵芯 環(huán)(6-l)為一體式結(jié)構(gòu)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的多相橫向磁場永磁直線同步電機，其特征在于 電樞繞組(7)分別環(huán)繞在所有導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6^1)的工字形定子齒(6-1-1)上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的多相橫向磁場永磁直線同步電機，其特征在于所述導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-l)為極弧系數(shù)等于1的分割式鐵芯，即導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-l) 為數(shù)量與圓柱形動子鐵芯(5-l)的外圓周表面上的永磁體條數(shù)量相同的工字形 定子齒(6小1)構(gòu)成的分體式鐵芯。
7、'根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的多相橫向磁場永磁直線同步電機，其特征 在于所述,導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6-l)為極弧系數(shù)小于1的分割式鐵芯，即導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(&1) 為數(shù)量與圓柱形動子鐵芯(5-l)的外圓周表面上的永磁體條數(shù)量相同的工字形 定子齒(6-l-l)構(gòu)成的分體式鐵芯，與每相永磁體條相對的兩個工字形定子齒 (6-l-l)為一體式結(jié)構(gòu)，每相鄰兩相永磁體條相對的兩個由兩個一體式結(jié)構(gòu)工字 形定子斷6-l-l)構(gòu)成的定子齒之間留有間隙。
全文摘要
多相橫向磁場永磁直線同步電機，它涉及直線同步電機。它為解決現(xiàn)有橫向磁場.電機其結(jié)構(gòu)均較為復(fù)雜、對加工工藝要求較高的問題而提出。定子組件由n個導(dǎo)磁鐵芯環(huán)、n-1個非導(dǎo)磁支架環(huán)和電樞繞組組成；n個導(dǎo)磁鐵芯環(huán)與n-1個非導(dǎo)磁支架環(huán)沿軸向相間排布疊壓制成定子鐵芯，電樞繞組沿軸向環(huán)繞在導(dǎo)磁鐵芯環(huán)的工字形定子齒上，圓柱形動子鐵芯的外表面上沿軸向設(shè)置有數(shù)量與電機極數(shù)相同的由永磁體所構(gòu)成的永磁體條，相鄰兩相永磁體條的安裝方式為錯開極距τ的2/m倍距離排布，m為電機的相數(shù)，所述永磁體條由多個充磁方向相反的永磁體沿軸向相間排布構(gòu)成。它不但結(jié)構(gòu)、加工工藝簡單，同時還有高力密度和控制特性高的優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟和國防等領(lǐng)域。
文檔編號H02K21/12GK101604898SQ20091007253
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者劉彥彬, 劉承軍, 靜 尚, 徐永向, 勇 李, 騫 王, 胡建輝, 鄒繼斌, 陸永平 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)