[发明专利]圆筒形永磁直线电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种直线电机，具体涉及一种永磁直线电机。

背景技术

圆筒形永磁直线电机具有绕组利用率高、无横向端部绕组、无单边磁拉力等优点，而无槽结构的圆筒形永磁直线电机，无齿槽效应、推力波动小、过载能力强，因此在高精直线运动场合应用体现了明显的技术优势。现有的圆筒形永磁直线电机，一般采用如图1所示的轴向充磁永磁体结构圆筒形永磁直线电机，该结构存在气隙磁密低的缺点，限制了电机推力密度的提高。

发明内容

本发明为了解决现有轴向充磁永磁体结构的圆筒形永磁直线电机存在的漏磁大、推力密度低的问题，而提出的圆筒形永磁直线电机。

圆筒形永磁直线电机，它包括动子组件和电机轴，所述动子组件由圆筒形动子铁芯和电枢绕组组成；电枢绕组固定装设在圆筒形动子铁芯的内表面上；它还包括定子组件，所述定子组件装设在电机轴上；定子组件由多个圆环形轴向充磁永磁体、多个圆环形径向充磁永磁体、多个圆环形导磁定子铁芯和多个导磁铁芯环组成；将所述多个圆环形轴向充磁永磁体按照每两个圆环形轴向充磁永磁体为一组的方式分为多组，每组两个圆环形轴向充磁永磁体之间设置有一个圆环形导磁定子铁芯，圆环形径向充磁永磁体嵌装在圆环形导磁定子铁芯沿厚度方向中心处的内径面上，所述每组两个圆环形轴向充磁永磁体及装设有圆环形径向充磁永磁体的圆环形导磁定子铁芯构成一个定子磁极；相邻两个定子磁极的充磁方向相同；同一组内的两个圆环形轴向充磁永磁体的充磁方向相反，相邻两个圆环形径向充磁永磁体的充磁方向相反；所述相邻两个定子磁极之间设置有一个导磁铁芯环，同一组内的两个圆环形轴向充磁永磁体采用并联励磁，圆环形径向充磁永磁体与同一组两个圆环形轴向充磁永磁体采用串联励磁，所述动子组件与定子组件之间留有气隙。

本发明具有漏磁小，气隙磁密高，电机推力密度高的优点。它采用两个圆环形轴向充磁永磁体3和一个圆环形径向充磁永磁体4提供一个励磁磁场，并通过圆环形导磁铁芯5，形成综合并联励磁和串联励磁的聚磁磁路，有效地提高气隙磁密，从而提高了电机的推力密度。

附图说明

图1为现有的无槽圆筒形永磁直线电机的结构示意图；图2为本发明所述圆筒形永磁直线电机的结构纵剖示意图；图3为图2的A-A剖视图；图4为图2B部的局部放大图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图2、图3和图4说明本实施方式，本实施方式包括动子组件和电机轴7，所述动子组件由圆筒形动子铁芯1和电枢绕组2组成；电枢绕组2固定装设在圆筒形动子铁芯1的内表面上；它还包括定子组件，所述定子组件装设在电机轴7上；定子组件由多个圆环形轴向充磁永磁体3、多个圆环形径向充磁永磁体4、多个圆环形导磁定子铁芯5和多个导磁铁芯环6组成；将所述多个圆环形轴向充磁永磁体3按照每两个圆环形轴向充磁永磁体3为一组的方式分为多组，每组两个圆环形轴向充磁永磁体3之间设置有一个圆环形导磁定子铁芯5，圆环形径向充磁永磁体4嵌装在圆环形导磁定子铁芯5沿厚度方向中心处的内径面上，所述每组两个圆环形轴向充磁永磁体3及装设有圆环形径向充磁永磁体4的圆环形导磁定子铁芯5构成一个定子磁极；相邻两个定子磁极的充磁方向相同；同一组内的两个圆环形轴向充磁永磁体3的充磁方向相反，相邻两个圆环形径向充磁永磁体4的充磁方向相反；所述相邻两个定子磁极之间设置有一个导磁铁芯环6，同一组内的两个圆环形轴向充磁永磁体3采用并联励磁，圆环形径向充磁永磁体4与同一组两个圆环形轴向充磁永磁体3采用串联励磁，所述动子组件与定子组件之间留有气隙8。圆环形径向充磁永磁体4的内径面与电机轴7的外径面紧密配合，既可补充气隙磁场，又具有抑制轴向漏磁的作用。同一组的两个圆环形轴向充磁永磁体3和该组圆环形轴向充磁永磁体3所在定子磁极的圆环形径向充磁永磁体4发出的磁通，经圆环形导磁定子铁芯5、气隙8、圆筒形动子铁芯1形成闭合回路构成一个磁极，并与电枢绕组2匝链。其他磁极的工作原理均与上述磁极相同，另一组两个圆环形轴向充磁永磁体3和该组所在磁极的圆环形径向充磁永磁体3、圆环形导磁定子铁芯5组成另一磁极。相邻两个定子磁极之间设置有一个导磁铁芯环6，该导磁铁芯环6具有调磁作用。

具体实施方式二：结合图2、图3和图4说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于圆环形径向充磁永磁体4的厚度D1小于圆环形导磁定子铁芯5的厚度D2。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

结合图4说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一或二不同点在于所述圆环形轴向充磁永磁体3的外径与圆环形导磁定子铁芯5的外径和导磁铁芯环6的外径均相同，所述圆环形轴向充磁永磁体3的内径与圆环形导磁定子铁芯5的内径、圆环形径向充磁永磁体4的内径和导磁铁芯环6的内径均相同。其它组成和连接方式与具体实施方式一或二相同。