[发明专利]高精度无槽永磁电机

说明书

技术领域

本发明涉及电机领域，具体涉及高精度无槽永磁电机。

背景技术

图16所示为传统的双边无铁心结构直线永磁同步电机的结构示意图。该电机的次级由轭板和平板形永磁体构成，永磁体沿与运动方向垂直方向平行充磁，永磁体沿运动方向N、S相间依次排列固定在次级轭板内侧，次级双边对应永磁体的充磁方向相同，初级位于两个次级板之间。永磁体产生磁力线的法向分量垂直穿过初级，通电的初级绕组与次级永磁体磁场相互作用，产生电磁力，推动动子作直线运动。

但是该直线电机存在以下缺点：气隙磁密低，气隙磁密波形的正弦度差，因此电机的效率和推力密度低、推力波动大，电机的振动和噪声高。同时，次级永磁体用量大，次级的重量和电机成本高。

发明内容

本发明为了解决电机的效率和推力密度低、推力波动大、振动和噪声高的缺陷，以及次级的重量和电机成本高的问题，而提出了一种高精度无槽永磁电机。

本发明的高精度无槽永磁电机是平板型永磁直线电机，它包括初级和次级；次级为双边次级，初级采用无铁心结构或有铁心无槽结构，初级位于双边次级的内侧，初级与双边次级之间具有气隙；次级由主永磁体1、辅助永磁体2、聚磁体3和轭板4组成，主永磁体1为平板形永磁体，所述的平板形永磁体为平行充磁，辅助永磁体2为横截面为梯形与矩形或矩形与矩形组成的T形永磁体，所述的T形永磁体为平行充磁，聚磁体3为横截面为梯形或矩形聚磁体，沿运动方向，主永磁体1与辅助永磁体2依次间隔排列固定在平板形的导磁轭板4内侧面上，并且所述的辅助永磁体2的T形永磁体的小端面固定在导磁轭板4上，聚磁体3固定在主永磁体1与辅助永磁体2所形成的槽中，并且主永磁体1、辅助永磁体2和聚磁体3之间紧密配合，所述的辅助永磁体2的内侧面和聚磁体3的内侧面处于同一平面，每相邻两个主永磁体1的充磁方向相反，每相邻两个辅助永磁体2的充磁方向相反，主永磁体1的充磁方向垂直于电机运动方向，辅助永磁体2的充磁方向平行于电机运动方向，即主永磁体1的充磁方向垂直于辅助永磁体2的充磁方向，双边次级对应的主永磁体1的充磁方向相同，双边次级对应的辅助永磁体2的充磁方向相反；聚磁体3的内侧面宽度A小于等于导磁轭板4的厚度B，聚磁体3的外侧面宽度E小于主永磁体1的运动方向宽度C，导磁轭板4的厚度B小于主永磁体1的运动方向宽度C，辅助永磁体2的内侧面宽度D大于导磁轭板4的厚度B。

本发明高精度无槽永磁电机是圆筒型永磁直线电机，它包括初级和次级；初级采用无铁心结构或有铁心无槽结构，初级位于次级的外侧，初级与次级之间具有气隙；次级由主永磁体1、辅助永磁体2、聚磁体3和导磁轭筒5组成，主永磁体1为轴向横截面为矩形的环形永磁体，所述的环形永磁体为径向充磁或径向平行充磁，辅助永磁体2为轴向横截面为梯形与矩形或矩形与矩形组成的环状T形永磁体，所述的环状T形永磁体为轴向充磁；聚磁体3为轴向横截面为梯形或矩形的环形聚磁体，沿轴向，主永磁体1与辅助永磁体2依次间隔排列固定在圆筒形的导磁轭筒5外侧面上，并且所述的辅助永磁体2的环状T形永磁体的小环面固定在导磁轭板4上，聚磁体3固定在主永磁体1与辅助永磁体2所形成的环形槽中，并且主永磁体1、辅助永磁体2和聚磁体3之间紧密配合，所述的辅助永磁体2的外侧面和聚磁体3的外侧面处于同一环形面，每相邻两主永磁体1的充磁方向相反，每相邻两辅助永磁体2的充磁方向相反，聚磁体3的外侧面宽度A小于等于导磁轭筒5的侧面径向厚度B，聚磁体3的内侧面宽度E小于主永磁体1的轴向宽度C，辅助永磁体2的外侧面宽度D大于导磁轭筒5的侧面径向厚度B。