环形绕组磁场调制直线电机制造技术

环形绕组磁场调制直线电机，属于电机领域。解决了传统直线永磁电机绕组的端部长和绕组的绕线方式导致的材料浪费、绕组间绝缘工艺复杂、电机的推力波动大和效率低的问题。本发明专利技术包括初级和次级，初级和次级间存在间隙，采用初、次级极槽配合及环形绕组，利用不均匀气隙磁导起到“变极”的作用，初级绕组磁动势与气隙磁导相互作用，产生与次级永磁体极数相同的磁场，然后两磁场相互作用产生恒定推力，进而突破了传统直线永磁同步电机初、次级极数必须相同的限制。次级永磁体极对数P、初级每边槽数Q，以及初级绕组基波磁动势极对数S需满足以下关系：P＝Q±S。本发明专利技术适合用于低速、高加速度、大输出推力等场合。

Toroidal winding; magnetic field modulation; linear motor

The utility model relates to a ring winding magnetic field modulation linear motor, belonging to the motor field. It solves the problems of material waste, winding insulation technology, complicated motor oscillation and low efficiency caused by the winding of the end winding and winding of the traditional linear permanent magnet motor. The present invention includes primary and secondary, there is a gap between the primary and secondary, primary and secondary winding and pole slot combination, using non-uniform air gap permeance to \change\, primary winding and gap magnetic interaction, and secondary permanent magnet pole with magnetic field then, the two magnetic field produced by the interaction of constant thrust, and break the traditional linear permanent magnet synchronous motor primary and secondary pole have the same number of restrictions. The secondary permanent magnet, the logarithmic P, the primary slot number per side, Q, and the fundamental magnetomotive flux S of the primary winding should satisfy the following relation: P = Q + S. The invention is suitable for low speed, high acceleration, high output force etc..

【技术实现步骤摘要】
环形绕组磁场调制直线电机
本专利技术属于电机领域。
技术介绍
传统的单边平板形三相直线永磁同步电机的电枢铁心齿距τt与永磁体的极距τp之间满足关系3τt＝τp，每个槽中嵌放一个线圈边，线圈节距与极距相等，这种绕组结构称为整数槽单层绕组。该电机的绕组如图1所示，A相绕组的线圈在第一个槽和第四个槽内缠绕，同时跨过了第二个槽和第三个槽，C相绕组的线圈是在第二个槽和第五个槽内缠绕，同时跨过了第三个槽和第四个槽，以此类推。这种类型绕组存在的主要问题在于：各相绕组线圈露在铁心齿外的端部比较长，并且各相绕组线圈相互交叉，这样不但浪费线圈、增加铜耗，还使各相绕组间的绝缘工艺变得复杂，增加了制造成本。同时，由于绕组为单层整距绕组，绕组的磁动势与电动势谐波成分大，电机的推力波动大、效率低，而且由于绕组的端部长，次级的横向支撑跨度大，增大了支撑难度。
技术实现思路
本专利技术是为了解决传统直线永磁电机绕组的端部长和绕组的绕线方式导致的材料浪费、绕组间绝缘工艺复杂、电机的推力波动大和效率低的问题，本专利技术提供了一种环形绕组磁场调制直线电机，该电机的实现形式具体如下：方案一：环形绕组磁场调制直线电机，它包括初级本文档来自技高网...

【技术保护点】
环形绕组磁场调制直线电机，其特征在于，它包括初级(1)和次级(2)，且二者间存在气隙，次级(2)为双边结构，且初级(1)设置在双边之间，双边结构的气隙侧上设有次级永磁体(2‑1)，次级永磁体(2‑1)的充磁方向与运动方向垂直，且单边上相邻的两个次级永磁体(2‑1)的充磁方向相反，双边对应位置的次级永磁体(2‑1)的充磁方向相同，初级(1)包括初级铁心(1‑1)和初级绕组(1‑2)，在初级铁心(1‑1)的左、右两个气隙侧沿纵向开初级槽，在槽内设置初级绕组(1‑2)，所述初级绕组(1‑2)采用环形绕组实现，并为三相对称绕组形式；单边次级(2)上的次级永磁体(2‑1)的极对数均为P，初级铁心(1‑1...

【技术特征摘要】
1.环形绕组磁场调制直线电机，其特征在于，它包括初级(1)和次级(2)，且二者间存在气隙，次级(2)为双边结构，且初级(1)设置在双边之间，双边结构的气隙侧上设有次级永磁体(2-1)，次级永磁体(2-1)的充磁方向与运动方向垂直，且单边上相邻的两个次级永磁体(2-1)的充磁方向相反，双边对应位置的次级永磁体(2-1)的充磁方向相同，初级(1)包括初级铁心(1-1)和初级绕组(1-2)，在初级铁心(1-1)的左、右两个气隙侧沿纵向开初级槽，在槽内设置初级绕组(1-2)，所述初级绕组(1-2)采用环形绕组实现，并为三相对称绕组形式；单边次级(2)上的次级永磁体(2-1)的极对数均为P，初级铁心(1-1)的左、右两个气隙侧中，每个气隙侧槽数为Q，初级绕组(1-2)的基波磁动势极对数为S，且P、Q和S间满足以下关系：P＝Q±S，2Pτp＝Qτt，Q＝2mkq，其中，τp为次级永磁体极距，τt为初级铁心齿距，m为初级绕组相数，k为正整数，q为初级绕组每极每相槽数。2.环形绕组磁场调制直线电机，其特征在于，它包括初级(1)和次级(2)，且二者间存在气隙；次级(2)为“凹”字形三边结构，且初级(1)设置在“凹”字形三边结构的凹槽内，“凹”字形三边结构的气隙侧上设有次级永磁体(2-1)，次级永磁体(2-1)的充磁方向与运动方向垂直，且单边上相邻的两个次级永磁体(2-1)的充磁方向相反，三边上对应位置的次级永磁体(2-1)的充磁方向相同；初级(1)包括初级铁心(1-1)和初级绕组(1-2)，在初级铁心(1-1)的左、右两个气隙侧沿纵向开初级槽，在初级铁心(1-1)的下方气隙侧沿横向开初级槽，三个气隙侧的槽连通来共同设置初级绕组(1-2)，所述初级绕组(1-2)采用环形绕组实现，并为三相对称绕组形式；单边次级永磁体(2-1)的极对数均为P，初级铁心(1-1)的每个气隙侧槽数为Q，初级绕组(1-2)的基波磁动势极对数为S，且P、Q和S间满足以下关系：P＝Q±S，2Pτp＝Qτt，Q＝2mkq，其中，τp为次级永磁体极距，τt为初级铁心齿距，m为初级绕组相数，k为正整数，q为初级绕组每极每相槽数。3.环形绕组磁场调制直线电机，其特征在于，它包括初级(1)和次级(2)，且二者间存在气隙；初级(1)包括主初级铁心(1-1)、初级绕组(1-2)和两个辅助初级铁心(1-3)；两个辅助初级铁心(1-3)位于主初级铁心(1-1)的两侧，在主初级铁心(1-1)的左、右两个气隙侧沿纵向开初级槽，在槽内设置初级绕组(1-2)，所述初级绕组(1-2)采用环形绕组实现，并为三相对称绕组形式；次级(2)为双边结构，且双边分别位于主初级铁心(1-1)与两个辅助初级铁心(1-3)之间，次级(2)的每个边上嵌入有次级永磁体(2-1)，所述次级永磁体(2-1)同时面向主初级铁心(1-1)与辅助初级铁心(1-3)，次级永磁体(2-1)的充磁方向与运动方向垂直，且每个边上相邻的两个次级永磁体(2-1)的充磁方向相反，双边对应位置的次级永磁体(2-1)的充磁方向相同；辅助初级铁心(1-3)为方形块体，且辅助初级铁心(1-3)的气隙侧沿纵向开初级槽，且该初级槽与主初级铁心(1-1)气隙侧所开的初级槽一致；单边次级(2)上的次级永磁体(2-1)的极对数均为P，主初级铁心(1-1)的每个气隙侧槽数为Q，初级绕组(1-2)的基波磁动势极对数为S，且P、Q和S间满足以下关系：P＝Q±S，2Pτp＝Qτt，Q＝2mkq，其中，τp为次级永磁体极距，τt为初级铁心齿距，m为初级绕组相数，k为正整数，q为初级绕组每极每相槽数。4.根据权利要求3所述的环形绕组磁场调制直线电机，其特征在于，所述的辅助初级铁心(1-3)的气隙侧所开的初级槽中嵌入初级绕组(1-2)，所述初级绕组(1-2)采用环形绕组实现，并为三相对称绕组形式。5.环形绕组磁场调制直线电机，其特征在于，它包括初级(1)和次级(2)，次级(2)位于初级(1)的内部，且二者同轴、且存在气隙；初级(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇宝泉，邵一，张赫，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23