專利名稱：永磁直線電機及具有其的壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電動機領(lǐng)域，更具體地，涉及ー種永磁直線電機及具有其的壓縮機。
背景技術(shù)：
直線壓縮機主要是伴隨著直線電機驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展而逐步發(fā)展起來的，直線電機是ー種能將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運動的機械能的動カ裝置，是ー種能夠提供大功率、高推力的主要驅(qū)動元件。直線電機一般由定子和動子組成，動子在定子的驅(qū)動下做直線運動。由于直線電機能直接產(chǎn)生連續(xù)單向或往復(fù)短行程的直線機械運動，改變了以往以鏈條、鋼絲繩、傳送帶、齒條絲杠、渦輪蝸桿和曲柄連桿機構(gòu)等傳統(tǒng)的中間機械傳動變換環(huán) 節(jié)，克服了傳統(tǒng)機械轉(zhuǎn)換機構(gòu)的傳動鏈長、體積大、效率低、響應(yīng)慢、精度低等缺陷，從而為往復(fù)式活塞制冷壓縮機提供了ー種新的驅(qū)動方式，也直接推動了其新原理與新結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新與發(fā)展?，F(xiàn)有的直線壓縮機電機大多采用動磁式直線電機。如圖I和圖2所示，現(xiàn)有的動磁式直線電機磁鋼包括外定子10、動子20和內(nèi)定子30，其中外定子10包括外定子支架11和外定子鐵芯12，動子包括動子支架21和磁鋼22。圖2中的C所示的為磁鋼22與外定子10和內(nèi)定子30之間形成的磁路?，F(xiàn)有的動磁式直線電機采用平行充磁的方式，需要內(nèi)定子配合，才可與外定子行程封閉磁路，而且端部漏磁比較嚴(yán)重。

實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于提供ー種結(jié)構(gòu)簡單、能夠減少漏磁的永磁直線電機及具有其的壓縮機。根據(jù)本實用新型的ー個方面，提供了一種永磁直線電機，包括外定子，其包括外定子支架和設(shè)置在外定子支架上的外定子鐵芯；動子，其包括動子支架和沿動子支架的周向設(shè)置在動子支架上的N個Halbach永磁體,其中，相鄰的Halbach永磁體的充磁方向以δ角度變化并形成光滑弧形磁路的永磁體。進ー步地,相鄰的Halbach永磁體的充磁方向依次以δ角度遞增。進ー步地,相鄰的Halbach永磁體的充磁方向依次以δ角度遞減。進ー步地，O。<δ 彡45。。進ー步地，Halbach永磁體為整體式磁體。進ー步地，Halbach永磁體包括磁場方向以δ角度依次變化的多個永磁體單元。進ー步地，Halbach永磁體的截面為方形。進ー步地，Halbach永磁體的截面為菱形。進ー步地，Halbach永磁體的截面為多邊形。根據(jù)本實用新型的ー個方面，還提供了一種壓縮機，包括前述的永磁直線電機。采用本實用新型的永磁直線電機及具有其的壓縮機，采用Halbach陣列對永磁體的充磁方向進行了優(yōu)化，在外定子軸向運動方向依次減少形成平滑的弧形磁路，減少了端部漏磁，從而增強了單邊磁場。另外，本實用新型可省去電機內(nèi)定子，節(jié)約了永磁直線電機的成本，減輕了永磁直線電機的重量，并且降低了電機鐵損，提高電機效率。

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進ー步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是現(xiàn)有的直線電機的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有的直線電機的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是根據(jù)本實用新型的永磁直線電機的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是根據(jù)本實用新型的永磁直線電機的第一剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是根據(jù)本實用新型的永磁直線電機的第二剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是根據(jù)本實用新型的永磁直線電機的永磁體的磁路示意圖；圖7是根據(jù)本實用新型的永磁直線電機的永磁體的第一結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是根據(jù)本實用新型的永磁直線電機的永磁體的第二結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是根據(jù)本實用新型的永磁直線電機的永磁體的第三結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖10是根據(jù)本實用新型的永磁直線電機的永磁體的第四結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本實用新型。如圖3根據(jù)本實用新型的永磁直線電機，包括外定子10，其包括外定子支架11和設(shè)置在外定子支架11上的外定子鐵芯12 ;動子20，其包括動子支架21和沿動子支架21的周向設(shè)置在動子支架21上的N個Halbach永磁體22，其中，相鄰的Halbach永磁體22的充磁方向依次遞增S角度并形成光滑的弧形磁路。如圖4所示，本實用新型的采用Halbach陣列弧形充磁的永磁直線電機，為動磁式直線電機，電機動子上放置的Halbach永磁體充磁方式為在外定子10軸向運動方向依次減少形成平滑的弧形磁路。米用上述充磁方法形成的永磁體磁場可以與電機外定子10 —起形成封閉的磁路C，減少了端部漏磁，從而增強了單邊磁場。(形成封閉磁路原因可根據(jù)最小磁阻原理解析——磁通總是要沿磁阻最小的路徑閉合。)由于單邊采用此種結(jié)構(gòu)減少了端部漏磁，磁場自然增強。由于Halbach永磁體22和外定子10自行構(gòu)成封閉磁路,不需內(nèi)定子來形成閉合磁路，故可省去電機內(nèi)定子，節(jié)約了永磁直線電機的成本，減輕了永磁直線電機的重量。另夕卜，由于內(nèi)定子是鐵損的來源的一部分，故省去電機內(nèi)定子可降低鐵損，提高電機效率。前述實施例中，使用充磁設(shè)備對Halbach永磁體進行弧形充磁，從而形成如圖5所示的平滑的弧形磁路。Halbach永磁體22的充磁方向為沿動子20的運動方向從左向右，或者Halbach永磁體22的充磁方向為沿動子20的運動方向從右向左。優(yōu)選地，相鄰的Halbach永磁體22的充磁方向依次以δ角度遞增或者以δ角度遞減。其中，O。< δ彡45°如圖5所示，根據(jù)本實用新型的另ー個實施例，Halbach永磁體22包括磁場方向以δ角度依次變化的多個永磁體單元221。構(gòu)成Halbach永磁體22的多個永磁體單元221相互拼接，可以簡化充磁。在其他實施例中，Halbach永磁體22為整體式磁體，以簡化加工和裝配過程。如圖6至圖9所示，本實用新型中的Halbach永磁體22可以設(shè)計成多種形狀，并在動子支架21上相應(yīng)的設(shè)計多種相應(yīng)的磁鋼槽。其中，Halbach永磁體22通過膠粘或塑封方式固定在與之匹配的動子支架21上的磁鋼槽內(nèi)。例如Halbach永磁體22為如圖6所示的弧形永磁體?；蛘逪albach永磁體22為如圖7所示的截面為方形的永磁體。或者如圖8所示,Halbach永磁體22為截面為菱形的永磁體?；蛘呷鐖D9所示，Halbach永磁體22為截面為多邊形的永磁體。本實用新型還提供了一種壓縮機，包括前述的永磁直線電機。從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果本實用新型的永磁直線電機及具有其的壓縮機，采用Halbach陣列對永磁體的充磁方向進行了優(yōu)化，在外定子軸向運動方向依次減少形成平滑的弧形磁路，減少了端部漏磁，從而增強了單邊磁場。另外，本實用新型可省去電機內(nèi)定子，節(jié)約了永磁直線電機的成本，減輕了永磁直線電機的重量，并且降低了電機鐵損，提高電機效率。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種永磁直線電機,其特征在于,包括 外定子(10)，其包括外定子支架(11)和設(shè)置在所述外定子支架(11)上的外定子鐵芯(12)； 動子(20)，其包括動子支架(21)和沿所述動子支架(21)的周向設(shè)置在所述動子支架(21)上的N個Halbach永磁體(22)， 其中，相鄰的所述Halbach永磁體(22)的充磁方向依次以δ角度變化并形成具有光滑弧形磁路的所述Halbach永磁體(22)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永磁直線電機，其特征在于，相鄰的所述Halbach永磁體(22)的充磁方向依次以δ角度遞增。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永磁直線電機，其特征在于，相鄰的所述Halbach永磁體(22)的充磁方向依次以δ角度遞減。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的永磁直線電機，其特征在于，0°< δ <45°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的永磁直線電機，其特征在于，所述Halbach永磁體(22)為整體式磁體。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的永磁直線電機，其特征在于，所述Halbach永磁體(22)包括磁場方向以S角度依次變化的多個永磁體單元(221)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永磁直線電機，其特征在于，所述Halbach永磁體(22)的截面為方形。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永磁直線電機，其特征在于，所述Halbach永磁體(22)的截面為菱形。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永磁直線電機，其特征在于，所述Halbach永磁體(22)的截面為多邊形。
10.一種壓縮機，其特征在于，包括權(quán)利要求I至9中任一項所述的永磁直線電機。
專利摘要本實用新型提供了一種永磁直線電機及具有其的壓縮機。根據(jù)本實用新型的永磁直線電機，包括外定子，其包括外定子支架和設(shè)置在外定子支架上的外定子鐵芯；動子，其包括動子支架和沿動子支架的周向設(shè)置在動子支架上的N個Halbach永磁體，其中，相鄰的Halbach永磁體的充磁方向依次以δ角度變化并具有光滑弧形磁路的Halbach永磁體。根據(jù)本實用新型的壓縮機，包括前述的永磁直線電機。本實用新型采用Halbach陣列對永磁體的充磁方向進行了優(yōu)化，減少了端部漏磁，從而增強了單邊磁場。另外，本實用新型可省去電機內(nèi)定子，節(jié)約了永磁直線電機的成本，減輕了永磁直線電機的重量，并且降低了電機鐵損，提高電機效率。
文檔編號H02K1/27GK202616965SQ20122029766
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者黃俠昌, 鐘成堡, 譚震 申請人:珠海格力節(jié)能環(huán)保制冷技術(shù)研究中心有限公司