[发明专利]一种双定子弧形与辅助槽混合结构的C型齿永磁直线电机

说明书

本发明公开一种双定子弧形与辅助槽混合结构的C型齿永磁直线电机,永磁直线电机包括壳体，所述壳体内滑动设有输出轴，壳体内固定设有内定子，内定子套装在输出轴上，输出轴上设有支撑环，支撑环上设有动子支架，动子支架内设有第一永磁体和对称分布的第二永磁体，壳体的内壁固定有外定子，外定子内设有电枢绕组；本发明永磁直线电机动子采用三块永磁体结构，相较于传统的单永磁体结构拥有更大的输出力；相较于传统的双定子电机，其内定子上开有三个辅助槽，且长度有所缩短，电机的总质量有所减少，不仅降低了电机的材料成本，也提高了电机的功率密度；相较于未优化内定子的电机，大大降低了电机的定位力，同时使得电机有了更长的有效行程。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体是一种双定子弧形与辅助槽混合结构的C型齿永磁直线电机。

背景技术

传统的压缩机驱动技术，多才采用旋转电机连接曲柄连轴、滚珠丝杠等驱动方式，传动过程中由于机械摩擦和能量传递，导致效率较低，复杂的机械结构也降低了系统的可靠性和增加了维护难度。而直线电机因其特有的运动方式，省去了压缩机中复杂的机械结构，既降低了成本，简化了系统结构，又增加了系统的可靠性和效率。

在直线振荡电机中，永磁型直线振荡电机因为其较大的功率密度，较高的效率等优点获得了广泛关注和运用。而目前运用较多的是C型齿永磁直线电机，这种电机结构较为简单，加工方便，其采用单绕组线圈，仅有一相，大大节省了控制元件，同时便于控制。当电机采用单个永磁体作为动子时，其动子惯量小，定位力在有效行程内可以忽略，但是其输出力相对较小和有效行程受到电机轴向长度限制的缺点也不容忽视。而采用三块永磁体结构时，虽然输出力得到了很大提升，但是较大的定位力，影响了出力的质量，增大了电机控制难度。因此如何提高C型齿永磁直线电机的输出力、降低其定位力成为该领域的一个重要课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双定子弧形与辅助槽混合结构的C型齿永磁直线电机，动子采用三块永磁体结构，相较于传统的单永磁体结构拥有更大的输出力；相较于传统的双定子电机，其内定子上开有三个辅助槽，且长度有所缩短，电机的总质量有所减少，不仅降低了电机的材料成本，也提高了电机的功率密度；相较于未优化内定子的电机，大大降低了电机的定位力，同时使得电机有了更长的有效行程。随着电机定位力的减小，电机的推力波动问题将得到很大的改善，更有利于电机的高精度控制。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种双定子弧形与辅助槽混合结构的C型齿永磁直线电机,永磁直线电机包括壳体，所述壳体内滑动设有输出轴，壳体内固定设有内定子，内定子套装在输出轴上，输出轴上设有支撑环，支撑环上设有动子支架，动子支架内设有第一永磁体和对称分布的第二永磁体，第二永磁体位于第一永磁体的两侧，壳体的内壁固定有外定子，外定子内设有电枢绕组；

所述内定子包括第一环形定子主体，第一环形定子主体包括第一套装孔，输出轴位于第一套装孔内，第一环形定子主体的外壁设有第一内定子辅助槽和对称分布的第二内定子辅助槽，第一内定子辅助槽位于第二内定子辅助槽之间，第一内定子辅助槽与第二内定子辅助槽之间形成内定子齿，内定子齿为弧形结构；

所述外定子包括第二环形定子主体，第二环形定子主体包括第二套装孔；

所述第二环形定子主体内设有环形安装孔，电枢绕组位于环形安装孔内，环形安装孔与第二套装孔之间设有环形的外定子槽口，外定子槽口使得第二套装孔内形成对称分布的外定子齿，外定子齿为弧形结构。

进一步的，所述动子支架为套筒装结构。

进一步的，所述动子支架与内定子之间形成内气隙。

进一步的，所述第一永磁体和对称分布的第二永磁体与外定子之间形成外气隙。

进一步的，所述外定子通过第二环形定子主体固定在壳体的内壁，动子支架位于第二套装孔内。