[发明专利]低定位力双边磁通切换永磁直线电机

说明书

本发明公开了一种低定位力双边磁通切换永磁直线电机，涉及直线电机技术领域。所述电机包括双边次级定子以及设置于所述定子之间的初级动子，每个单边次级定子上间隔的形成有若干个次级齿，所述次级齿与次级齿之间形成有次级齿槽，所述次级齿槽的底部形成有轭部，所述次级齿包括第一次级齿以及第二次级齿，所述第一次级齿与第二次级齿间隔设置，第一次级齿与第二次级齿之间的次级齿极距相同，且第一次级齿的宽度和高度与第二次级齿的宽度和高度不同，本申请所述直线电机不仅有效降低了定位力，且增大了电机的推力。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种低定位力双边磁通切换永磁直线电机。

背景技术

目前，随着工业技术的发展，直线电机作为驱动电机应用于轨道交通、数控机床以及垂直升降等领域越来越成为行业的技术热点。双边磁通切换永磁直线电机的长次级仅由导磁材料构成，初级仅由电枢绕组和导磁材料构成，具有可靠性高，结构简单，适用于长行程工况等优点，但磁通切换电机采用双凸极结构，在气隙磁密增加的同时，定位力矩问题也变得越发严重，且存在推力密度小、制作成本过高、漏磁严重等问题，限制了其广泛的应用。

所谓定位力矩，是永磁电机的固有现象，永磁直线电机的定位力主要是永磁体与定子及动子齿槽间的相互作用产生的齿槽力，定位力最为直观的表现是在电机绕组无激励源的情况下，电机的动子也总是具有趋于停在某些稳定位置的趋势，由此趋势产生的一种“振荡转矩”，它与转子的结构尺寸、定子齿槽的结构、气隙的大小、磁极的形状和磁场分布等有关，而与绕组如何放置在槽中和各相绕组中馈入多少电流等因素无关。定位力是永磁直线电机推力波动的来源之一，从而限制了其在各领域的应用，因此，本发明采用有效方法在电机本体的设计上减小磁通切换永磁直线电机的定位力矩具有重要的意义和实用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种低定位力高推力双边磁通切换永磁直线电机。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种低定位力双边磁通切换永磁直线电机，其特征在于：包括双边次级定子以及设置于所述定子之间的初级动子，所述次级定子的长度大于所述初级动子的长度，所述初级动子与所述双边次级定子之间具有气隙，所述初级动子包括6个初级动子单元，所述初级动子单元与初级动子单元之间存在连接桥，相邻单元之间由连接桥填充紧固，所述连接桥为导热但非导磁材料且与单元间隔组成初级的冷却通风结构；每个初级动子单元包括两个H型导磁铁芯，两个H型导磁铁芯之间设置有三段式永磁体；每个单边次级定子上间隔的形成有若干个次级齿，所述次级齿与次级齿之间形成有次级齿槽，所述次级齿槽的底部形成有轭部，所述次级齿包括第一次级齿以及第二次级齿，所述第一次级齿与第二次级齿间隔设置，第一次级齿与第二次级齿之间的次级齿极距τ_p相同，次级齿极距τ_ρ是指相邻的两个次级齿间的中心距，且第一次级齿的宽度和高度与第二次级齿的宽度和高度不同；以所述双边次级定子为固定部件，初级动子为运动部件，以初级动子在双边次级定子中间做直线运动，构成双边平板结构的电机。

进一步的技术方案在于：所述H型导磁铁芯上形成有导磁齿，同一侧的导磁齿之间形成绕组安装槽；每个初级动子单元中三段式永磁体和两侧的H型导磁铁芯的绕组安装槽间均隔套着一个电枢绕组，且每个初级动子单元的H型导磁铁芯的绕组安装槽中仅设置一相电枢绕组。

进一步的技术方案在于：所述三段式永磁体两端较宽，长度为中间较窄，长度为d_pm2，满足