一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)，尤其涉及一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]直線直驅(qū)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)省去了復(fù)雜的機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠，響應(yīng)速度快和控制精度高，在航空、航天、航海等軍事工業(yè)及民用工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的需求和應(yīng)用，如電磁彈射系統(tǒng)、電力作動(dòng)系統(tǒng)、交通運(yùn)輸系統(tǒng)等。隨著現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)備的發(fā)展，這些領(lǐng)域?qū)χ本€直驅(qū)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)提出了越來越高的要求，包括高力密度、高可靠性、強(qiáng)容錯(cuò)性等。而作為直線直驅(qū)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的核心部件，直線電機(jī)一直以來都是直線直驅(qū)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的首選電驅(qū)動(dòng)方案，也是解決上述問題的有效手段。傳統(tǒng)的橫向磁通永磁直線電機(jī)中，永磁體用量較大，漏磁現(xiàn)象嚴(yán)重，散熱效果較差，為此，需要開發(fā)一種性能更高的橫向磁通永磁直線電機(jī)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機(jī)，解決了傳統(tǒng)橫向磁通永磁直線電機(jī)中，永磁體用量較大，漏磁現(xiàn)象嚴(yán)重，散熱效果較差的缺陷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝，可靠性較高。
[0004]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機(jī)，包括兩個(gè)定子和至少一個(gè)動(dòng)子，所述動(dòng)子的兩端分別置于所述兩個(gè)定子內(nèi)。所述定子呈C型，且所述定子內(nèi)壁三面均設(shè)有多個(gè)條形齒。
[0005]所述動(dòng)子包括連接板，所述連接板的兩端分別設(shè)有三個(gè)凸極結(jié)構(gòu)，每個(gè)所述凸極結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)U型齒和兩個(gè)L型齒，所述兩個(gè)U型齒間隔設(shè)置，所述兩個(gè)L型齒分別設(shè)置在兩個(gè)所述U型齒相對(duì)的一側(cè)，且兩個(gè)所述L型齒與其相鄰的所述U型齒相對(duì)設(shè)置，所述L型齒與所述U型齒之間以及所述兩個(gè)U型齒之間分別設(shè)有永磁體，每個(gè)所述永磁體及其兩側(cè)的單邊U型齒和/或L型齒通過電樞繞組環(huán)繞。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型所述的一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機(jī)，與傳統(tǒng)橫向磁通永磁直線電機(jī)相比，大大地減少了永磁體的用量，而且永磁體切向充磁嵌在動(dòng)子鐵心里，永磁體聚磁、散熱效果較好，同時(shí)具備了橫向磁通永磁直線電機(jī)和磁通切換型永磁直線電機(jī)的優(yōu)點(diǎn):
[0007](I)通過合理設(shè)計(jì)磁路結(jié)構(gòu)和參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)較高的力密度；
[0008](2)初級(jí)、次級(jí)空間利用率較高；
[0009](3)容錯(cuò)能力較強(qiáng)，運(yùn)行可靠性高；
[0010](4)定位力和波動(dòng)力小，控制特性靈活；
[0011](5)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于加工；
[0012](6)電樞磁路與永磁磁路相并聯(lián)，弱磁擴(kuò)速能力強(qiáng)，在提高功率因數(shù)方面優(yōu)勢(shì)較大。
[0013]本實(shí)用新型所述的一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機(jī)，可用于對(duì)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行有較高要求的領(lǐng)域，特別是對(duì)系統(tǒng)體積及連續(xù)運(yùn)行有嚴(yán)格要求的航空航天、軍事裝備等應(yīng)用場(chǎng)合。
[0014]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。
[0015]進(jìn)一步:所述兩個(gè)定子對(duì)稱設(shè)置在所述動(dòng)子的兩端。
[0016]進(jìn)一步:所述連接板每一端的三個(gè)凸極結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)凸極結(jié)構(gòu)沿著所述連接板軸向設(shè)置在端部的端面，另外兩個(gè)凸極結(jié)構(gòu)沿著所述連接板軸向相對(duì)設(shè)置在端部上。
[0017]進(jìn)一步:所述永磁體平行充磁且相鄰的兩個(gè)永磁體極性相反。
[0018]進(jìn)一步:所述U型齒的高度等于所述L型齒的高度，且大于所述永磁體的高度。
[0019]進(jìn)一步:每個(gè)所述L型齒的頂端分別設(shè)有倒角，每個(gè)所述U型齒的兩端頂部分別設(shè)有倒角，所述L型齒和U型齒之間以及所述兩個(gè)U型齒之間通過所述倒角分別依次形成凹
□ O
[0020]進(jìn)一步:所述L型齒和U型齒之間的凹口寬度小于每個(gè)所述U型齒的兩端之間的凹口寬度。
[0021]進(jìn)一步:每個(gè)所述定子內(nèi)壁三面上的多個(gè)條形齒分別與所述連接板一端的三個(gè)凸極結(jié)構(gòu)中L型齒和/或U型齒之間形成的凹口相匹配設(shè)置。
[0022]進(jìn)一步:每個(gè)所述凸極結(jié)構(gòu)中的相對(duì)應(yīng)位置的電樞繞組彼此串聯(lián)連接。
[0023]進(jìn)一步:所述連接板由導(dǎo)磁材料或非導(dǎo)磁材料組成。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型的一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型的一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機(jī)中單個(gè)定子結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本實(shí)用新型的一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機(jī)中單個(gè)動(dòng)子結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為本實(shí)用新型的一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機(jī)中磁力線走向示意圖。
[0028]附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
[0029]1、定子，2、動(dòng)子；
[0030]21、連接板，22、凸極結(jié)構(gòu)；
[0031]221、U型齒，222、L型齒，223、永磁體，224、電樞繞組。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0033]如圖1所示，一種磁通切換型橫向磁通永磁直線電機(jī)，包括兩個(gè)定子I和至少一個(gè)動(dòng)子2，所述動(dòng)子2的兩端分別置于所述兩個(gè)定子I內(nèi)。本實(shí)施例中，所述兩個(gè)定子I對(duì)稱設(shè)置在所述動(dòng)子2的兩端。圖中示意性的畫出了兩個(gè)定子I和一個(gè)動(dòng)子2，當(dāng)然動(dòng)子2的個(gè)數(shù)不限于此，可以根據(jù)實(shí)際情況增加。比如，當(dāng)需要一路三相電機(jī)時(shí)，我們可以在圖中與所示動(dòng)子2平行的位置增加兩個(gè)動(dòng)子，即可實(shí)現(xiàn)三相電機(jī)提供動(dòng)力。
[0034]如圖2所示，所述定子I呈C型，且所述定子I內(nèi)壁三面均設(shè)有多個(gè)條形齒。需要注意的是，本實(shí)施例中，所述定子I僅有導(dǎo)磁材料組成，與傳統(tǒng)的方式相比，既無永磁體也無繞組，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。
[0035]如圖3所示，所述動(dòng)子2包括連接板21，所述連接板21的兩端分別設(shè)有三個(gè)凸極結(jié)構(gòu)22，每個(gè)所述凸極結(jié)構(gòu)22包括兩個(gè)U型齒221和兩個(gè)L型齒222，所述兩個(gè)U型齒221間隔設(shè)置，所述兩個(gè)L型齒222分別設(shè)置在兩個(gè)所述U型齒221相對(duì)的一側(cè)，且兩個(gè)所述L型齒222與其相鄰的所述U型齒221相對(duì)設(shè)置，所述L型齒222與所述U型齒221之間以及所述兩個(gè)U型齒221之間分別設(shè)有永磁體223，每個(gè)所述永磁體223及其兩側(cè)的單邊U型齒221和/或L型齒222通過電樞繞組224環(huán)繞。
[0036]其中，所述連接板21每一端的三個(gè)凸極結(jié)構(gòu)22，其中一個(gè)凸極結(jié)構(gòu)22沿著所述連接板21軸向設(shè)置在端部的端面，另外兩個(gè)凸極結(jié)構(gòu)22沿著所述連接板21軸向相對(duì)設(shè)置在端部上。
[0037]所述U型齒采用硅鋼片疊制，可以有效的減少電機(jī)的漏磁通，增強(qiáng)磁通率。
[0038]本實(shí)施例中，所述永磁體223平行充磁且相鄰的兩個(gè)永磁體223極性相反。
[0039]優(yōu)選地，所述U型齒221的高度等于所述L型齒222的高度，且大于所述永磁體223的高度。
[0040]需要注意的是，每個(gè)所述L型齒222的頂端分別設(shè)有倒角，每個(gè)所述U型齒221的兩端頂部分別設(shè)有倒角，所述L型齒222和U型齒221之間以及所述兩個(gè)U型齒221之間通過所述倒角分別依次形成凹口。
[0041]優(yōu)選地，每個(gè)所述永磁體223的寬度可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。需要指出的是，當(dāng)永磁體223寬度變換時(shí)U型齒221兩端之間的凹口寬度始終大于所述L型齒222和U型齒221之間的凹口寬度，從而避免U型齒221中部磁通密度較飽