平板形三相直线永磁同步电机制造技术

平板形三相直线永磁同步电机，涉及电机领域。本发明专利技术解决了现有平板形三相直线永磁同步电机的齿距τ↓［ｔ］和极距τ↓［ｐ］设计不容易兼顾、绕组端部长且相互交叉、绕组绝缘复杂、制造成本高等问题。本发明专利技术的平板形三相直线永磁同步电机由电枢部件和永磁体励磁部件两部分构成，电枢部件和永磁体励磁部件之间为气隙，其中电枢部件由电枢绕组和电枢铁心组成；永磁体励磁部件主要由永磁体和永磁体磁轭构成，所述电枢铁心齿距τ↓［ｔ］与永磁体的极距τ↓［ｐ］之间满足关系３ｎτ↓［ｔ］＝（３ｎ±１）τ↓［ｐ］，其中ｎ为自然数。本发明专利技术既可以作为高性能的直线电动机使用，也可以作为高性能的直线发电机使用，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到电机领域，具体涉及到平板形三相直线永磁同步电机。
技术介绍
传统的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，这种结构称为整数槽结构，即电机的每极每相槽数为整数，整数槽结构直线永磁同步电机存在的主要问题是一方面电机的由齿槽效应引起的定位力较大；另一方面电机的性能体积比低，这主要是由于当电机的极距τp设计得大时，会使永磁体的导磁轭部增厚，从而会增加电机的体积和重量，而当电机的极距τp设计得小时，会使电枢铁心齿距τt很小，这会降低电枢齿的强度，即电机的齿距τt和极距τp的设计不容易兼顾。另外，现有传统的平板形三相直线永磁同步电机的绕组如图17所示，A相绕组的线圈是在第一个槽31和第四个槽41内缠绕，同时跨过了第二个槽32和第三个槽33，C相绕组的线圈是在第二个槽32和第五个槽42内缠绕，同时跨过了第三个槽33和第四个槽41，以此类推，各相绕组线圈露在铁芯齿外的端部比较长，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，增加的制造成本。
技术实现思路
为了解决现有平板形三相直线永磁同步电机的齿距τt和极距τp的设计不容易兼顾、各相绕组端部相互交叉、绕组端部长、铜耗大、绕组绝缘复杂、制造成本高等问题，本专利技术设计了平板形三相直线永磁同步电机。本专利技术的平板形三相直线永磁同步电机由机壳、电枢部件和永磁体励磁部件组成，所述永磁体励磁部件和电枢部件之间留有气隙，所述永磁体励磁部件由永磁体和永磁体磁轭组成，所述电枢部件由电枢绕组和电枢铁心构成，所述永磁体磁轭固定在机壳的内表面上，所述永磁体固定在永磁体磁轭的内表面上，永磁体平行充磁，充磁方向与运动方向垂直，每相邻两个永磁体的充磁方向相反，所述电枢部件为可动部件，电枢铁心和输出部件固定连接，所述电枢铁心靠近永磁体一侧开有与运动方向垂直、并相互平行的槽，电枢绕组为三相对称集中绕组，每相绕组由S个线圈构成，每个线圈缠绕在一个电枢铁心的齿上，所述电枢铁心的齿数为S＝3m，电枢铁心的齿距τt与永磁体的极距τp之间满足关系3nτt＝(3n±1)τp，其中m、n、k均为自然数。当机壳为导磁材料制成的时候，本专利技术的平板形三相直线永磁同步电机包括机壳、电枢部件和永磁体励磁部件，所述永磁体励磁部件和电枢部件之间留有气隙，所述永磁体励磁部件由永磁体组成，所述永磁体固定在机壳的内表面上，永磁体平行充磁，充磁方向与运动方向垂直，每相邻两个永磁体的充磁方向相反，所述电枢部件为可动部件，所述电枢部件由电枢绕组和电枢铁心构成，电枢铁心和输出部件固定连接，所述电枢铁心靠近永磁体一侧开有与运动方向垂直、并相互平行的槽，电枢绕组为三相对称集中绕组，每相绕组由S个线圈构成，每个线圈缠绕在一个电枢铁心的齿上，所述电枢铁心的齿数为S＝3m，电枢铁心的齿距τt与永磁体的极距τp之间满足关系3nτt＝(3n±1)τp，其中m、n、k均为自然数。当永磁体励磁部件为可动部件时，本专利技术的平板形三相直线永磁同步电机由机壳、电枢部件和永磁体励磁部件组成，所述永磁体励磁部件和电枢部件之间留有气隙，所述永磁体励磁部件由永磁体和永磁体磁轭组成，所述电枢部件由电枢绕组和电枢铁心构成，所述电枢铁心固定在机壳的内表面上，所述永磁体励磁部件为可动部件，所述永磁体磁轭和输出部件固定连接，所述永磁体固定在永磁体磁轭的表面，永磁体平行充磁，充磁方向与运动方向垂直，每相邻两个永磁体的充磁方向相反，所述电枢铁心靠近永磁体一侧开有与运动方向垂直、并相互平行的槽，电枢绕组为三相对称集中绕组，每相绕组由S个线圈构成，每个线圈缠绕在一个电枢铁心的齿上，所述电枢铁心的齿数为S＝3m，电枢铁心2的齿距τt与永磁体的极距τp之间满足关系3nτt＝(3n±1)τp，其中m、n、k均为自然数。本专利技术提出平板形三相直线永磁同步电机，该电机结构既可以减小由齿槽效应引起的定位力，又能够兼顾电机的齿距τt和极距τp的设计；另外电机的制造工艺简单，绕组的端部短，绝缘容易，电机的效率高、成本低，因此大大提高了电机的性能。本专利技术既可以作为直线电动机使用，也可以作为直线发电机使用，具有广阔的应用前景。附图说明图1是具体实施方式一所述的平板形三相直线永磁同步电机结构示意图；图2是具体实施方式二所述的平板形三相直线永磁同步电机结构示意图；图3是具体实施方式三所述的平板形三相直线永磁同步电机结构示意图；图4是具体实施方式六所述的平板形三相直线永磁同步电机结构示意图；图5是具体实施方式七所述的平板形三相直线永磁同步电机结构示意图；图6是具体实施方式八所述的平板形三相直线永磁同步电机结构示意图；图7是具体实施方式九所述的平板形三相直线永磁同步电机结构示意图；图8至图13是具体实施方式十一所述的双边结构的平板形三相直线永磁同步电机结构示意图；图14至图16是具体实施方式十二所述的双边结构的平板形三相直线永磁同步电机结构示意图；图17是现有平板形三相直线永磁同步电机的结构示意图。具体实施例方式具体实施方式一参见图1说明本实施方式。本实施方式的平板形三相直线永磁同步电机，它由机壳6、电枢部件和永磁体励磁部件组成，所述永磁体励磁部件和电枢部件之间留有气隙，所述永磁体励磁部件由永磁体3和永磁体磁轭4组成，所述电枢部件由电枢绕组1和电枢铁心2构成，所述永磁体磁轭4固定在机壳6的内表面上，所述永磁体3固定在永磁体磁轭4的内表面上，永磁体3平行充磁，充磁方向与运动方向垂直，每相邻两个永磁体3的充磁方向相反，所述电枢部件为可动部件，电枢铁心2和输出部件5固定连接，所述电枢铁心2靠近永磁体3一侧开有与运动方向垂直、并相互平行的槽，电枢绕组1为三相对称集中绕组，每相绕组由S个线圈构成，每个线圈缠绕在一个电枢铁心2的齿上，所述电枢铁心2的齿数为S＝3m，电枢铁心2的齿距τt与永磁体3的极距τp之间满足关系3nτt＝(3n±1)τp，其中m、n、k均为自然数。具体实施方式二 参见图2说明本实施方式。本实施方式的平板形三相直线永磁同步电机和具体实施方式一的区别在于，所述永磁体3嵌入在永磁体磁轭4内，与永磁体磁轭4间隔排列，所述永磁体3平行充磁，充磁方向与运动方向平行，每相邻两个永磁体3的充磁方向相反。具体实施方式三参见图3说明本实施方式。本实施方式的平板形三相直线永磁同步电机，它包括机壳6、电枢部件和永磁体励磁部件，所述永磁体励磁部件和电枢部件之间留有气隙，所述机壳6为导磁材料制成，所述永磁体励磁部件由永磁体3组成，所述永磁体3固定在机壳6的内表面上，永磁体3平行充磁，充磁方向与运动方向垂直，每相邻两个永磁体3的充磁方向相反，所述电枢部件为可动部件，所述电枢部件由电枢绕组1和电枢铁心2构成，电枢铁心2和输出部件5固定连接，所述电枢铁心2靠近永磁体3一侧开有与运动方向垂直、并相互平行的槽，电枢绕组1为三相对称集中绕组，每相绕组由S个线圈构成，每个线圈缠绕在一个电枢铁心2的齿上，所述电枢铁心2的齿数为S＝3m，电枢铁心2的齿距τt与永磁体3的极距τp之间满足关系3nτt＝(3n±1)τp，其中m、n、k均为自然数。本实施方式的平板形三相直线永磁同步电机可以省去永磁体磁轭4部分，减少电机厚度。具体实施方式四本实施方式的本文档来自技高网...

【技术保护点】
平板形三相直线永磁同步电机，它由机壳（６）、电枢部件和永磁体励磁部件组成，所述永磁体励磁部件和电枢部件之间留有气隙，所述永磁体励磁部件由永磁体（３）和永磁体磁轭（４）组成，所述电枢部件由电枢绕组（１）和电枢铁心（２）构成，其特征在于所述永磁体磁轭（４）固定在机壳（６）的内表面上，所述永磁体（３）固定在永磁体磁轭（４）的内表面上，永磁体（３）平行充磁，充磁方向与运动方向垂直，每相邻两个永磁体（３）的充磁方向相反，所述电枢部件为可动部件，电枢铁心（２）和输出部件（５）固定连接，所述电枢铁心（２）靠近永磁体（３）一侧开有与运动方向垂直、并相互平行的槽，电枢绕组（１）为三相对称集中绕组，每相绕组由Ｓ个线圈构成，每个线圈缠绕在一个电枢铁心（２）的齿上，所述电枢铁心（２）的齿数为Ｓ＝３ｍ，电枢铁心（２）的齿距τ↓［ｔ］与永磁体（３）的极距τ↓［ｐ］之间满足关系３ｎτ↓［ｔ］＝（３ｎ±１）τ↓［ｐ］，其中ｍ、ｎ、ｋ均为自然数。

【技术特征摘要】
1.平板形三相直线永磁同步电机，它由机壳(6)、电枢部件和永磁体励磁部件组成，所述永磁体励磁部件和电枢部件之间留有气隙，所述永磁体励磁部件由永磁体(3)和永磁体磁轭(4)组成，所述电枢部件由电枢绕组(1)和电枢铁心(2)构成，其特征在于所述永磁体磁轭(4)固定在机壳(6)的内表面上，所述永磁体(3)固定在永磁体磁轭(4)的内表面上，永磁体(3)平行充磁，充磁方向与运动方向垂直，每相邻两个永磁体(3)的充磁方向相反，所述电枢部件为可动部件，电枢铁心(2)和输出部件(5)固定连接，所述电枢铁心(2)靠近永磁体(3)一侧开有与运动方向垂直、并相互平行的槽，电枢绕组(1)为三相对称集中绕组，每相绕组由S个线圈构成，每个线圈缠绕在一个电枢铁心(2)的齿上，所述电枢铁心(2)的齿数为S＝3m，电枢铁心(2)的齿距τt与永磁体(3)的极距τp之间满足关系3nτt＝(3n±1)τp，其中m、n、k均为自然数。2.根据权利要求1所述的平板形三相直线永磁同步电机，其特征在于所述电枢铁心(2)的齿数S与永磁体(3)的极数P为互质数，把S个铁心齿沿轴向均分为三段，则每段铁心齿数为m个，相邻的m个齿属于同一相，在所述m个齿上每相邻的两个线圈的绕向相反，m个线圈串联在一起构成一相电枢绕组。3.根据权利要求1所述的平板形三相直线永磁同步电机，其特征在于所述电枢铁心(2)的齿数S与永磁体(3)的极数P存在最大公约数j，把S个铁心齿均分为3j份，每份有m/j个齿，相邻的m/j个齿属于一相，属于同一相的相邻铁心齿上的矩形线圈的绕向相反，相邻的m/j个线圈串联在一起构成一个绕组单元，然后把属于同一相的j个绕组单元串联或者并联或者混联在一起构成三相对称绕组中的一相电枢绕组。4.根据权利要求1所述的平板形三相直线永磁同步电机，其特征在于所述永磁体(3)嵌入在永磁体磁轭(4)内，与永磁体磁轭(4)间隔排列，所述永磁体(3)平行充磁，充磁方向与运动方向平行，每相邻两个永磁体(3)的充磁方向相反。5.平板形三相直线永磁同步电机，它包括机壳(6)、电枢部件和永磁体励磁部件，所述永磁体励磁部件和电枢部件之间留有气隙，其特征在于所述机壳(6)为导磁材料制成，所述永磁体励磁部件由永磁体(3)组成，所述永磁体(3)固定在机壳(6)的内表面上，永磁体(3)平行充磁，充磁方向与运动方向垂直，每相邻两个永磁体(3)的充磁方向相反，...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇宝泉，李立毅，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]