[发明专利]高推力密度圆筒型直线电机

说明书

技术领域

本发明涉及到电机技术，具体涉及到一种高推力密度圆筒型直线电机。

背景技术

现有的圆筒型永磁直线同步电机的结构如图4所示。电枢铁心采用齿槽结构，绕组嵌放在铁心槽中，一方面会产生因铁心开槽引起的定位力，另一方面，当绕组电流较大时，电枢反应会引起磁路饱和、气隙磁场发生畸变以及铁耗增加，限制了电机的过载能力与推力密度；同时，铁心齿的存在会降低绕组嵌放的密度，从而影响推力密度的提高，而且电机的制造工艺复杂。

发明内容

本发明为了解决现有直线电机的定位力大、过载能力与推力密度低、制造工艺复杂等问题，而提出一种高推力密度圆筒型直线电机。

本发明的高推力密度圆筒型直线电机为外电枢结构，它包括电枢铁心、电枢绕组、机壳、永磁体、导磁轭和固定件；电机为外电枢结构，电枢铁心、电枢绕组和机壳构成初级；永磁体、导磁轭和固定件构成次级；永磁体与导磁轭均为圆柱形；所述永磁体与导磁轭在圆筒形的固定件内依次间隔排列；电枢铁心为圆筒形，所述电枢铁心的外壁沿径向均匀开有开口向外的放射状凹槽，所述凹槽的宽度为0.1mm～2mm，电枢铁心的外壁固定在圆筒形的机壳的内壁上；电枢绕组的线圈为圆环形的线圈，组成各相电枢绕组的线圈在电枢铁心的内壁上依次排列；所述线圈内壁与固定件的外壁之间设置有气隙；永磁体轴向长度大于所述线圈的径向厚度b、气隙的径向长度a与固定件壁厚c之和；导磁轭轴向长度为永磁体轴向长度的1/3至1/6；电枢铁心的长度L_a与次级极距τ_p之间满足关系：

L_a＝nτ_p+ΔL，ΔL=ΔL1+ΔL2=12τp]]>

其中，ΔL是电枢铁心与电枢绕组相差的总长度，ΔL₁和ΔL₂分别是电枢铁心与电枢绕组两端相差的长度，n为自然数。

本发明的高推力密度圆筒型直线电机为内电枢结构，它包括电枢铁心、电枢绕组、机壳、永磁体、导磁轭和固定件；电机为内电枢结构，电枢铁心、电枢绕组和固定件构成初级；永磁体、导磁轭和机壳构成次级；永磁体与导磁轭均为圆环形；所述永磁体与导磁轭在圆筒形的机壳内依次间隔排列；电枢铁心为圆筒形，所述电枢铁心的外壁沿径向均匀开有开口向外的放射状凹槽，所述凹槽的宽度为0.1mm～2mm，电枢铁心的内壁固定在圆柱形或圆筒形的固定件的外壁上；电枢绕组的线圈为圆环形的线圈，组成各相电枢绕组的线圈在电枢铁心的外壁上依次排列；所述线圈外壁与永磁体的内壁和导磁轭的内壁之间设置有气隙；永磁体轴向长度大于所述线圈的径向厚度b、气隙径向长度c与固定件半径的厚度或壁厚c之和；导磁轭轴向长度为永磁体轴向长度的1/3至1/6；电枢铁心的长度L_a与次级极距τ_p之间满足关系：

L_a＝nτ_p+ΔL，ΔL=ΔL1+ΔL2=12τp]]>

其中，ΔL是电枢铁心与电枢绕组相差的总长度，ΔL₁和ΔL₂分别是电枢铁心与电枢绕组两端相差的长度，n为自然数。

发明效果：本发明简化了电机的制造工艺，消除了铁心开槽引起的定位力，并提高了电机的过载能力与推力密度。

附图说明