[实用新型]非重叠绕组齿槽型双边电励磁磁通切换直线电机

说明书

本实用新型公开了一种非重叠绕组齿槽型双边电励磁磁通切换直线电机，包括一个初级和两个次级，初级和次级之间存在气隙。初级包含m*k*n个基本单元，m为相数，k为一正整数，n为电机单元数。每个基本单元包括两个十字形导磁材料，励磁绕组设置于基本单元中间的槽中，电枢绕组设置于基本单元两侧的槽中，绕组环绕于基本单元轭部。次级均为齿槽结构的导磁材料，位于初级两边。本实用新型与现有技术相比，具有绕组端部长度短、绕组无重叠、电机损耗小、功率密度和效率高、法向拉力小等优点，适合应用于城轨交通、电磁弹射和垂直升降系统等需要宽调速、大功率的场合。

技术领域

本实用新型涉及的是双边电励磁磁通切换直线电机，属于电机制造技术领域。

背景技术

随着工业领域技术的不断进步，电机得到了越来越多的应用。近些年来，许多新兴领域对电机驱动提出了更高的要求，传统的旋转电机与机械转换装置在一些场合使用复杂，效率低下，直线电机很好地解决了这一问题，在简化系统、降低噪声、加速响应、提高效率方面有很大的优势。

感应电机结构简单，但是效率较低，控制方法复杂。永磁无刷同步直线电机具有效率高、功率密度大等优点，但是其永磁体置于电机的次级，永磁体易脱落，且存在高温退磁风险，导致磁场不稳定；采用不导磁套筒固定永磁体又会增大电机的气隙长度，增大电机体积。而且永磁体价格昂贵，不适合应用在长距离场合。

最近几年，一种初级电励磁磁通切换直线电机得到了相关专家学者的广泛关注，该电机不使用永磁体，没有退磁的风险，系统运行更加稳定。电枢绕组与励磁绕组同时置于初级，次级仅由导磁材料构成，结构简单，便于维护。但是目前该类电机的电枢绕组和励磁绕组存在重叠现象，绕组设置复杂，且绕组端部较长，铜耗大，导致电机输出功率和效率低。所以，对该类电机的绕组结构进行改进具有重要意义。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的在于提供一种非重叠绕组的齿槽型双边电励磁磁通切换直线电机，该电机改善了绕组分布方式，增大了电机反电势幅值，从而提高了输出功率密度；同时，该电机不存在绕组重叠现象，减小了绕组端部长度，降低了铜耗，提高了效率。

为了实现上述目的，本实用新型通过以下的技术方案来实现：

本实用新型提供的非重叠绕组齿槽型双边电励磁磁通切换直线电机，包括设置于初级11 两侧的次级10、初级11、励磁绕组112和电枢绕组113，所述次级10与所述初级11之间存在气隙；

根据电机相数、电机单元数及电枢绕组串联个数，所述初级11包括若干个首尾相连的基本单元110，所述基本单元110包括2个十字形导磁材料111；每个所述基本单元110包括1 个励磁绕组112和2个电枢绕组113，励磁绕组112设置于基本单元110中间，电枢绕组113 设置于基本单元110两侧，所述励磁绕组112和所述电枢绕组113缠绕在导磁材料111所形成的初级轭部上。

进一步地，所述次级10为齿槽结构，包括次级轭部100与导磁齿101。

进一步地，所述初级11包括m*k*n个基本单元110，m为电机的相数，k为每个电机单元中同相电枢绕组113串联对数，n为电机单元数；

进一步地，相邻所述基本单元110的励磁绕组112绕向相反；

更进一步地，所述初级11相邻两导磁齿中心线间的距离为τ_p，所述次级10相邻两导磁齿101中心线间的距离为τ_s，所述电枢绕组113的分布方式根据τ_s/τ_p的不同分为以下三类：

第一类，

第二类，

第三类，

其中，i为自然数。