[发明专利]开关磁阻直线电机

说明书

技术领域

本申请涉及开关磁阻直线电机。

背景技术

开关磁阻直线电机的基本原理是：磁通总是沿磁阻最小的路径闭合，由磁场扭曲而产生电磁拉力。电机按照磁阻最小原则运动：当初级线圈通入电流，就会在初级铁心中形成磁场，与次级铁心形成闭合磁路，按照磁阻最小原则，拖动次级移动，直至初级、次级铁心极对齐；若要次级连续移动，电机应至少两相，两相及多于两相的电机具有自起动能力。

如图1所示，开关磁阻直线电机包括初级和次级两部分，其中初级包括A、B、C三相。若起始位置为C相的初级、次级铁心极对齐，当初级线圈A相通入电流后，次级则会向图1中箭头方向移动一定距离，接着断开A相并接通B相，则次级会向图1中箭头方向再移动一定距离，若要使电机次级连续向一个方向移动只需要使A、B、C三相依次循环导通关断；若要使电机次级向反方向连续移动，则只需要使C、B、A三相依次循环导通关断即可。电机的运行方向只与A、B、C三相的导通次序有关，而与三相的通入电流方向无关。

发明内容

本申请提供一种能够缩短磁路、减小磁阻和提高效率的开关磁阻直线电机及其次级铁心。

本申请提供一种开关磁阻直线电机的次级铁心，包括环状基体，所述基体的外周面设有一圈齿。

进一步的，所述齿对称分布在所述基体的外周面。

进一步的，所述齿和基体均由导磁材料制成。

进一步的，所述齿是永磁体，所述基体由非导磁材料制成。

一种开关磁阻直线电机，包括初级和次级，所述初级包括一一对应的N个初级铁心和N个初级线圈组，各所述初级线圈组设在与其对应的所述初级铁心的内部，所述次级包括转轴及M个次级铁心，其中的N个所述次级铁心分别设在N个所述初级线圈组的内部，M、N均为不小于2的自然数且M＞N，所述次级铁心包括环状基体，各所述次级铁心的基体均固套在所述转轴上，所述基体的外周面设有一圈能够与所述初级铁心形成闭合磁路的齿。

基体固套在转轴上的方式有：基体与转轴独立设置并固定一体；基体和转轴一体成型。

进一步的，所述齿对称分布在所述基体的外周面。

进一步的，所述齿和基体均由导磁材料制成。

进一步的，所述齿是永磁体，所述基体由非导磁材料制成。

进一步的，所述次级还包括多个隔离环，所述隔离环和次级铁心沿所述转轴的轴向交替分布。

进一步的，所述初级和次级满足如下条件：

τrq≤βs≤τr2βs≤βr≤τr-βs]]>

其中,τ_r为次级极距，β_s、β_r分别为初级极宽和次级极宽，q为初级极数。

本申请的有益效果是：1)由于设置有齿次级铁心，所以能够有效缩短磁路，减小磁阻，提高效率。2)当齿采用永磁体时，能有效减少漏磁，可等效为激励源，从而可以减小电流励磁激励，提高了效率，增加了直线电机运行的稳定性。3)通过永磁体的引入，克服了传统直线电机中存在的换流相对较慢、能量利用率较低的缺点，增加了电机的比功率密度。

附图说明

图1为现有开关磁阻直线电机的结构示意图；

图2和图3分别是本实施方式开关磁阻直线电机的两个不同视角的立体结构示意图；

图4是本实施方式开关磁阻直线电机的左视结构示意图；