[发明专利]双边错位磁障永磁辅助磁阻同步直线电机

说明书

本发明提供一种双边错位磁障永磁辅助磁阻同步直线电机，属电机技术领域。初级组件一和初级组件二均开有km+1个槽，k取≥2的正整数，m为相数，包括km‑1个中间槽和两个端部槽，两个端部槽为半槽；次级铁心两边对应初级组件分别设一排梯形磁障，每排上均匀设有若干组梯形磁障，每组梯形磁障至少设有三层，每一层磁障由底部平槽和两个斜槽组合形成等腰梯状槽，次级铁芯每边的每个极距下设置一组梯形磁障，次级铁芯两边的磁障错开τ/2，τ为电机的次级极距，多层梯形磁障中底部平槽或边部斜槽内设置永磁体，相邻两组梯形磁障下的永磁体极性正负交替。用以解决永磁辅助磁阻同步直线电机次级体积大、结构脆弱、推力波动大的问题。

技术领域

本发明属电机领域，特别涉及到一种双边错位磁障永磁辅助磁阻同步直线电机。

背景技术

在要求性价比与性能兼顾的直线电机运用场合，需要减少高成本、高性能永磁体的用量或采用低成本永磁体进行代替。在旋转电机中，永磁辅助磁阻同步电机是代替永磁同步电机的一种方案，电机的总转矩由磁阻转矩和永磁转矩构成，其中磁阻转矩占较大比重，起到了减少永磁体用量的作用。

发明内容

本发明的目的是为了解决永磁辅助磁阻同步直线电机次级体积大、结构脆弱、推力波动大的问题，提出一种双边错位磁障永磁辅助磁阻同步直线电机。

本发明的具体技术方案如下：

双边错位磁障永磁辅助磁阻同步直线电机，它包括初级组件一、初级组件二和次级组件；两组初级组件二均包括初级铁心和电枢绕组，初级铁心上开槽，形成初级铁心轭、初级铁心齿和槽，电枢绕组采用集中绕组结构；次级组件包括次级铁心和永磁体，两组初级组件分别设置在次级铁心的两边，初级组件和次级组件之间设有气隙，其特征在于：初级组件一和初级组件二均开有km+1个槽，k取≥2的正整数，m为相数，包括km-1个中间槽和两个端部槽，两个端部槽为半槽；次级铁心两边对应初级组件分别设一排梯形磁障，每排上均匀设有若干组梯形磁障，每组梯形磁障至少设有三层，每一层磁障由底部平槽和两个斜槽组合形成等腰梯状槽，次级铁芯每边的每个极距下设置一组梯形磁障，次级铁芯两边的磁障错开τ/2，τ为电机的次级极距，多层梯形磁障中底部平槽或边部斜槽内设置永磁体，相邻两组梯形磁障下的永磁体极性正负交替。

进一步地，每组梯形磁障中，各层斜槽底长相等，各层平槽厚度由内向外依次变厚；

进一步地，每组梯形磁障设有三层，斜槽部分的最外层与中间层之间间距b2大于中间层与最内层之间间距b1；平槽部分的最外层与中间层之间间距h2大于中间层与最内层之间间距h1；

进一步地，次级铁芯上下两边的两排梯形磁障的间距d满足：-0.5hd0.5h，h为最外层磁障边端斜槽的高。

进一步地，同边相邻梯形磁障之间间距为c，0cτ-2hcosθ_j，其中j为梯形磁障层数；相邻梯形磁障之间形成隔磁桥，以保证次级结构的完整性。

进一步地，永磁体设置在梯形磁障底部平槽内，永磁体充磁方向垂直于底部平槽，且相邻梯形磁障中的永磁体极性相反；

进一步地，永磁体尺寸与底部平槽适配；

进一步地，永磁体设置在梯形磁障边部斜槽内，永磁体充磁方向垂直于边部斜槽且相邻梯形磁障中的永磁体极性相反；

进一步地，永磁体尺寸与边部斜槽尺寸相当；

进一步地，每组梯形磁障中，最内层磁障不设置永磁体，其他层至少底部设有永磁体。

本发明电机结构的原理如下：

双边型直线电机次级上下层每个极距下的磁障之间错开0.5个极距实现错位磁障设置，内部磁障间距与边部斜槽张角小于外部磁障，内部磁障底部槽宽度厚度小于外部磁障。