一种圆筒直线电机制造技术

本发明专利技术涉及一种圆筒直线电机，该圆筒直线电机包括：初级结构、次级结构、多组第四凸极结构、多个永磁体以及多个绕组，所述初级结构以及所述次级结构均为圆筒状，所述初级结构环套在所述次级结构的外侧，所述次级结构与所述初级结构同轴设置，多个所述永磁体均安装在所述初级结构的内壁上；所述第四凸极结构的一端安装在所述初级结构的内壁上，多个所述永磁体以及所述绕组均安装在多个所述第四凸极结构上。通过将永磁体和绕组都放在初级结构静止的一侧使得次级结构结构简单，成本降低，另外，次级结构放在海水里，不会对永磁体绕组产生腐蚀，维护方便，可靠性高。

A cylindrical linear motor

The invention relates to a cylindrical linear motor. The cylindrical linear motor comprises a primary structure, a secondary structure, a plurality of fourth salient pole structures, a plurality of permanent magnets and a plurality of windings. The primary structure and the secondary structure are cylindrical. The primary structure ring is sleeved on the outer side of the secondary structure and the secondary junction is described. The structure and the primary structure are coaxially arranged, and a plurality of the permanent magnets are mounted on the inner wall of the primary structure; one end of the fourth salient structure is mounted on the inner wall of the primary structure; a plurality of the permanent magnets and the windings are mounted on the plurality of the fourth salient structure. By placing the permanent magnet and the winding on the static side of the primary structure, the secondary structure has simple structure and low cost. In addition, the secondary structure in the sea water will not corrode the permanent magnet winding, easy maintenance and high reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种圆筒直线电机
本专利技术涉及直驱式波浪发电
，尤其涉及一种圆筒直线电机。
技术介绍
直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。在现有技术中，直线电机的绕组以及永磁体通常分别设置在直线电机的初级或者次级上，并不是同时放在电机一侧；在直线电机运动过程中，次级会带动永磁体以及绕组进行往复运动，次级通常由导磁材料制成，在频繁往复运动状态下，次级会产生大量的热量，导致永磁体因温度过高而发生永磁体失磁现象的发生。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提供一种圆筒直线电机。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种圆筒直线电机，该圆筒直线电机包括：初级结构、次级结构、多组第四凸极结构、多个永磁体以及多个绕组，所述初级结构以及所述次级结构均为圆筒状，所述初级结构环套在所述次级结构的外侧，所述次级结构与所述初级结构同轴设置，多个所述永磁体均安装在所述初级结构的内壁上；所述第四凸极结构的一端安装在所述初级结构的内壁上，多个所述永磁体以及所述绕组均安装在多个所述第四凸极结构上；所述第四凸极结构远离所述初级结构的一端设置有多个凸齿部，相邻两个凸齿部之间形成有一个凹槽部，所述永磁体插接在所述凹槽部中，所述绕组盘绕在所述第四凸极结构两侧的凸齿部上，所述绕组的中部套设有四个凸齿部以及三个所述永磁体。本专利技术的有益效果是：通过将直线电机的绕组以及永磁体设置在保持静止的初级结构上，防止因次级运动造成温度过高而导致永磁体失磁现象的出现。永磁体和绕组都放在初级结构静止的一侧使得次级结构结构简单，成本降低，另外，次级结构放在海水里，不会对永磁体绕组产生腐蚀，维护方便，可靠性高。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步地，所述初级结构包括：多个单相初级部件，多个所述单相初级部件之间通过不导磁材料在轴向方向上连接；所述单相初级部件为空心圆环状，所述单相初级部件的内壁上设置有多组所述第四凸极结构，多组所述第四凸极结构在所述单相初级部件内壁沿圆周方向上等间距设置。采用上述进一步方案的有益效果是：通过多个单相初级部件拼接形成初级结构，一方面，增大初级结构对次级结构产生的排出力，提高直线电机的动力性能；使得直线电机可以根据实际需要调整次级结构的长度，从而扩大或者缩小直线电机的行程；另一方面，每相电机之间解耦，定位力可以通过多相电机的原因抵消，便于初级结构的维护以及组装。进一步地，多个所述永磁体均沿轴向充磁。采用上述进一步方案的有益效果是：通过将直线电机的磁场设置为横向磁场，使得磁力线方向和运动方向垂直，电负荷和磁负荷解耦，轴向方向可以做m个单元构成多相电机，降低了径向磁通直线电机边端力。永磁体放在初级结构上，且永磁体轴向充磁，提高了直线电机的推力密度，降低了次级结构的质量。进一步地，所述凹槽部在所述初级结构轴向上的宽度与所述凸齿部在轴向方向上的宽度的比值范围为：0.8-1.2。采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置特殊参数的凸齿部以及凹槽部，提高了反电势正弦度，使得每相电机之间解耦，定位力可以通过多相电机的原因抵消。进一步地，所述凸齿部由多个第二叠片在轴向方向上相互叠加而成；多个所述第二叠片均为硅钢片。采用上述进一步方案的有益效果是：使得初级叠片结构制造加工简单，便于初级结构的安装，提高直线电机的生产效率。进一步地，所述第四凸极结构远离所述次级结构的一端为一体式结构。采用上述进一步方案的有益效果是：通过将次级结构的一端设置为一体式结构，使得永磁体不直接贯穿凸极结构，电机工作容错性强，运行可靠性高，力密度高。进一步地，所述次级结构包括：第五凸极结构，所述第五凸极结构由多个第三叠片以及多个第四叠片在轴向方向上相互间隔且交错叠加而成，每个所述第三叠片以及每个所述第四叠片均为圆环形，每个所述第三叠片的周侧对称设置有一对凸缘，每个所述第四叠片的周侧设置有两两对称的两对凸缘。采用上述进一步方案的有益效果是：凸缘相互交错形成次级结构的凸起结构，使得次级叠片结构制造加工简单，便于次级结构的安装，提高直线电机的生产效率，次级结构运行可靠性高、次级结构质量轻、动态响应性好，可以提高发电机的力能品质；与现有技术中的直线电机相比，次级结构上不具有永磁体以及绕组，使得本专利技术的圆筒直线电机质量轻，控制响应灵敏，便于容错运行以及控制。永磁体放在初级结构上，且永磁体轴向充磁，提高了直线电机的推力密度，降低了次级结构的质量。进一步地，所述次级结构包括：第六凸极结构，所述第六凸极结构由多个第五叠片以及多个第六叠片在轴向方向上相互间隔且交错叠加而成，每个所述第五叠片以及每个所述第六叠片均为圆环形，每个所述第五叠片的周侧设置有两两对称的三对凸缘。采用上述进一步方案的有益效果是：作为上述第三叠片以及第四叠片的可替换方案，通过叠加多个第五叠片以及多个第六叠片形成次级结构的凸极结构。进一步地，所述次级结构极距与所述初级结构极距的比值范围为：0.9-1.8，所述次级齿宽与所述次级极距的比值范围为：0.3-0.7。采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置次级结构极距与所述初级结构极距的参数，使得直线电机反电势正弦度高，每相电机之间解耦，定位力可以通过多相电机的原因抵消。进一步地，所述永磁体由钕铁硼材料制成。采用上述进一步方案的有益效果是：提高永磁体的可靠性。附图说明图1为本专利技术实施例一的直线电机的示意性结构框图之一。图2为本专利技术实施例一的直线电机的示意性结构框图之二。图3为本专利技术实施例一的直线电机的示意性结构框图之三。图4为本专利技术实施例一的直线电机的示意性结构框图之四。图5为本专利技术实施例一的直线电机的示意性结构框图之五。图6为本专利技术实施例一的直线电机的示意性结构框图之六。图7为本专利技术实施例一的直线电机的示意性结构框图之七。图8为本专利技术实施例一的直线电机的示意性结构框图之八。图9为本专利技术实施例一的直线电机的示意性结构框图之九。图10为本专利技术实施例一的直线电机的示意性结构框图之十。图11为本专利技术实施例一的直线电机的示意性结构框图之十一。图12为本专利技术实施例一的直线电机的示意性结构框图之十二。图13为本专利技术实施例一的直线电机的示意性结构框图之十三。图14为本专利技术实施例一的直线电机的示意性结构框图之十四。图15为本专利技术实施例一的直线电机的示意性结构框图之十五。图16为本专利技术实施例一的直线电机的示意性结构框图之十六。图17为本专利技术实施例一的直线电机的示意性结构框图之十七。图18为本专利技术实施例二的直线电机的示意性结构框图之一。图19为本专利技术实施例二的直线电机的示意性结构框图之二。图20为本专利技术实施例二的直线电机的示意性结构框图之三。图21为本专利技术实施例二的直线电机的示意性结构框图之四。图22为本专利技术实施例二的直线电机的示意性结构框图之五。图23为本专利技术实施例二的直线电机的示意性结构框图之六。图24为本专利技术实施例二的直线电机的示意性结构框图之七。图25为本专利技术实施例二的直线电机的示意性结构框图之八。图26为本专利技术实施例二的直线电机的示意性结构框图之九。图27为本专利技术实施例二的直线电机的示意性结构框图之十。图28为本专利技术实施例二的直线电机的示意性结构框图之十一。图29为本专利技术实施例二的直线电机的示意性结构框图之十二。图30为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种圆筒直线电机，其特征在于，该圆筒直线电机包括：初级结构(1)、次级结构(2)、多组第四凸极结构(4)、多个永磁体(12)以及多个绕组(13)，所述初级结构(1)以及所述次级结构(2)均为圆筒状，所述初级结构(1)环套在所述次级结构(2)的外侧，所述次级结构(2)与所述初级结构(1)同轴设置，所述第四凸极结构(4)的一端安装在所述初级结构(1)的内壁上，多个所述永磁体(12)以及所述绕组(13)均安装在多个所述第四凸极结构(4)上；所述第四凸极结构(4)远离所述初级结构的一端设置有多个凸齿部(111)，相邻两个凸齿部之间形成有一个凹槽部(112)，所述永磁体(12)插接在所述凹槽部(112)中；所述绕组(13)盘绕在位于所述第四凸极结构(4)两侧的凸齿部(111)上，所述绕组(13)的中部套设有四个凸齿部(111)以及三个所述永磁体(12)。

【技术特征摘要】
1.一种圆筒直线电机，其特征在于，该圆筒直线电机包括：初级结构(1)、次级结构(2)、多组第四凸极结构(4)、多个永磁体(12)以及多个绕组(13)，所述初级结构(1)以及所述次级结构(2)均为圆筒状，所述初级结构(1)环套在所述次级结构(2)的外侧，所述次级结构(2)与所述初级结构(1)同轴设置，所述第四凸极结构(4)的一端安装在所述初级结构(1)的内壁上，多个所述永磁体(12)以及所述绕组(13)均安装在多个所述第四凸极结构(4)上；所述第四凸极结构(4)远离所述初级结构的一端设置有多个凸齿部(111)，相邻两个凸齿部之间形成有一个凹槽部(112)，所述永磁体(12)插接在所述凹槽部(112)中；所述绕组(13)盘绕在位于所述第四凸极结构(4)两侧的凸齿部(111)上，所述绕组(13)的中部套设有四个凸齿部(111)以及三个所述永磁体(12)。2.根据权利要求1所述的圆筒直线电机，其特征在于，所述初级结构(1)包括：多个单相初级部件(14)，多个所述单相初级部件(14)之间通过不导磁材料在轴向方向上连接；所述单相初级部件(14)为空心圆环状，所述单相初级部件(14)的内环壁上设置有多组所述第四凸极结构(4)，多组所述第四凸极结构(4)在所述单相初级部件(14)内壁沿圆周方向上等间距设置。3.根据权利要求1所述的圆筒直线电机，其特征在于，多个所述永磁体(12)均沿轴向充磁。4.根据权利要求1所述的圆筒直线电机，其特征在于，所述凹槽部(112)在所述初级结构轴向上的宽度与所述凸齿部(111)...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏尧，赵玫，杨洪勇，周文举，刘飞，韩辅君，徐明铭，张淑宁，侯典立，张平，冯树林，
申请(专利权)人：鲁东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37