双电枢结构高动态直线永磁同步电机制造技术

双电枢结构高动态直线永磁同步电机。涉及电机领域，它既能够满足推力密度，又能够提高动态响应。铁心气隙侧表面上沿运动方向设置有一列相互平行的齿，齿与齿之间为槽，绕组线圈为矩形线圈，其缠固在齿上，有效边嵌放在槽中，节距为1；次级两侧相对位置上线圈为同一相，并产生磁力线方向相同，电枢反应磁通垂直穿过次级；截面为平行四边形的平板型永磁体，其短边与运动方向相平行，长短边之间的夹角85°＜θ≤90°，截面与基板气隙侧表面上相平行，基板上嵌放有N列沿运动方向永磁体，每列中永磁体均依次N、S交替平行嵌放，垂直于运动方向两相邻永磁体充磁方向相同；前后小于中间永磁体宽度，铁心长度＜次级有效长度＜2倍铁心长度。应用于短行程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机领域，体涉及双电枢结构直线永磁同步电机。
技术介绍
图8所示为公开号为CN101009454A，公开日为2007年8月1日申请的中国专利一种双边平板形三相直线永磁同步电机，其专利号ZL200710071704. 8。该电机为一种分数槽结构双边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、和极距τρ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。该直线电机对行程没有限制，既可以动初级，也可以动次级，但无论是动初级，还是动次级，但由于动子的质量大， 因此，电机的动态响应差。
技术实现思路
本专利技术为了既能够满足电机的推力密度，又能够提高电机的动态响应，而提出了一种双电枢结构高动态直线永磁同步电机。双电枢结构高动态直线永磁同步电机由两个初级和一个次级组成，次级夹在两个相互平行初级之间，次级与两个初级之间均具有气隙；所述的两个初级结构相同，每个初级均由初级绕组和初级铁心组成；次级由多个永磁体和一个次级基板组成；初级铁心气隙侧的表面上沿电机运动方向设置有一列相互平行的齿，齿与齿之间为槽，初级绕组的线圈为矩形线圈，矩形线圈缠绕固定在初级铁心的齿上，矩形线圈的两个有效边分别嵌放在初级铁心的槽中，矩形线圈的节距为1 ；位于次级两侧相对位置上的矩形线圈为同一相，所述的两个矩形线圈产生的磁力线方向相同，并且电枢反应磁通垂直穿过次级；所述的永磁体为截面为平行四边形的平板型永磁体，所述的平行四边形的两条短边与电机运动方向相平行，其长边与短边之间的夹角θ满足条件85° < θ <90°，永磁体的截面与次级基板气隙侧的表面相平行，次级基板上沿电机运动方向嵌放有M列永磁体，其中M为1或偶数，每列中的多个永磁体均依次N、S交替平行嵌放，垂直于电机运动方向的每相邻两个永磁体充磁方向相同；次级前端的永磁体和后端的永磁体宽度小于次级中间的永磁体宽度，次级有效长度大于初级铁心长度，且小于初级铁心长度的2倍。本专利技术针对短行程应用领域，提出一种双电枢结构高动态直线永磁同步电机，通过采用特殊的初级结构与次级结构，既提高了电机的推力密度，又降低了动子(次级)质量，从而大大提高了直线电机的动态响应。附图说明图1是本专利技术的结构示意图，图2是初级1的结构示意图，图3是初级铁心12的结构示意图，图4至图6是次级2的结构示意图，图7是具体实施方式九中次级2的结构示意图，图8是现有双边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 方式一结合图1至7说明本实施方式，本实施方式由两个初级1和一个次级2组成，次级2夹在两个相互平行初级1之间，次级2与两个初级1之间均具有气隙； 所述的两个初级1结构相同，每个初级1均由初级绕组11和初级铁心12组成；次级2由多个永磁体21和一个次级基板22组成；初级铁心12气隙侧的表面上沿电机运动方向设置有一列相互平行的齿，齿与齿之间为槽，初级绕组11的线圈为矩形线圈，矩形线圈缠绕固定在初级铁心12的齿上，矩形线圈的两个有效边分别嵌放在初级铁心12的槽中，矩形线圈的节距为1 ；位于次级2两侧相对位置上的矩形线圈为同一相，所述的两个矩形线圈产生的磁力线方向相同，并且电枢反应磁通垂直穿过次级2;所述的永磁体21为截面为平行四边形的平板型永磁体，所述的平行四边形的两条短边与电机运动方向相平行，其长边与短边之间的夹角θ满足条件85° < θ <90°，永磁体21的截面与次级基板22气隙侧的表面相平行，次级基板22上沿电机运动方向嵌放有M列永磁体，其中M为1或偶数，每列中的多个永磁体21均依次N、S交替平行嵌放，垂直于电机运动方向的每相邻两个永磁体21充磁方向相同；次级2前端的永磁体21和后端的永磁体21宽度小于次级2中间的永磁体21宽度，次级2有效长度大于初级铁心12长度，且小于初级铁心12长度的2倍。具体实施方式二 结合图4和图5说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于沿电机运动方向的永磁体21的列数M为1时，次级基板22沿宽度方向开有与永磁体21形状相同是通孔，永磁体21嵌放在通孔中。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。平行四边形的平板型永磁体长边与短边之间的锐角夹角θ为0° 3°，如图 5所示。具体实施方式三结合图6说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于沿电机运动方向的永磁体21的列数M为偶数时，偶数列永磁体21相对于次级基板 22沿电机运动方向的中心线对称设置，次级基板22沿宽度方向开有与永磁体21形状相同是通孔，永磁体21嵌放在通孔中，或次级基板22气隙侧的表面上分别开有与永磁体21形状相同是凹槽，永磁体21嵌放在凹槽中。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。垂直于电机运动方向的每相邻两个永磁体21的相邻长边所成的角度在174° 180°之间。具体实施方式四本实施方式与具体实施方式二或三不同点在于初级铁心12两端齿的齿宽与中间齿的齿宽不同，初级铁心12两端齿的齿高小于中间齿的齿高，初级铁心 12长度Lp满足如下关系Lp = i τρ+1 τρ，其中，i为自然数，k = 0.3 0.5，其中τ p为极距。其它组成和连接方式与具体实施方式二或三相同。具体实施方式五本实施方式与具体实施方式四不同点在于两个初级铁心12的位置沿运动方向错开长度δ满足条件δ ^ (1/6) τρ。其它组成和连接方式与具体实施方式四相同。具体实施方式六本实施方式与具体实施方式五不同点在于所述的电机的相数为三相，电机的初级铁心12的齿距τ t与次级2的极距τρ之间满足关系3n、= (3η 士 1) τ ρ，其中η为自然数。其它组成和连接方式与具体实施方式五相同。具体实施方式七本实施方式与具体实施方式一、二、三、五或六不同点在于次级基板22采用非磁性的导电金属或非金属材料。永磁体21的表面有一层金属镀层。其它组成和连接方式与具体实施方式一、二、三、五或六相同。具体实施方式八本实施方式与具体实施方式七的不同点在于次级2前端的永磁体21和后端的永磁体21宽度小于次级2中间的永磁体21宽度的2/3，其它组成和连接方式与具体实施方式七相同。本
技术实现思路
不仅限于上述各实施方式的内容，其中一个或几个具体实施方式的组合同样也可以实现专利技术的目的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．双电枢结构高动态直线永磁同步电机，它由两个初级（１）和一个次级（２）组成，次级（２）夹在两个相互平行初级（１）之间，次级（２）与两个初级（１）之间均具有气隙；所述的两个初级（１）结构相同，每个初级（１）均由初级绕组（１１）和初级铁心（１２）组成；次级（２）由多个永磁体（２１）和一个次级基板（２２）组成；其特征在于初级铁心（１２）气隙侧的表面上沿电机运动方向设置有一列相互平行的齿，齿与齿之间为槽，初级绕组（１１）的线圈为矩形线圈，矩形线圈缠绕固定在初级铁心（１２）的齿上，矩形线圈的两个有效边分别嵌放在初级铁心（１２）的槽中，矩形线圈的节距为１；位于次级（２）两侧相对位置上的矩形线圈为同一相，所述的两个矩形线圈产生的磁力线方向相同，并且电枢反应磁通垂直穿过次级（２）；所述的永磁体（２１）为截面为平行四边形的平板型永磁体，所述的平行四边形的两条短边与电机运动方向相平行，其长边与短边之间的夹角θ满足条件：８５°＜θ≤９０°，永磁体（２１）的截面与次级基板（２２）气隙侧的表面相平行，次级基板（２２）上沿电机运动方向嵌放有Ｍ列永磁体，其中Ｍ为１或偶数，每列中的多个永磁体（２１）均依次Ｎ、Ｓ交替平行嵌放，垂直于电机运动方向的每相邻两个永磁体（２１）充磁方向相同；次级（２）前端的永磁体（２１）和后端的永磁体（２１）宽度小于次级（２）中间的永磁体（２１）宽度，次级（２）有效长度大于初级铁心（１２）长度，且小于初级铁心（１２）长度的２倍。...

【技术特征摘要】
1.双电枢结构高动态直线永磁同步电机，它由两个初级(1)和一个次级(2)组成，次级(2)夹在两个相互平行初级(1)之间，次级(2)与两个初级(1)之间均具有气隙；所述的两个初级(1)结构相同，每个初级(1)均由初级绕组(11)和初级铁心(12)组成；次级(2) 由多个永磁体(21)和一个次级基板(22)组成；其特征在于初级铁心(12)气隙侧的表面上沿电机运动方向设置有一列相互平行的齿，齿与齿之间为槽，初级绕组(11)的线圈为矩形线圈，矩形线圈缠绕固定在初级铁心(12)的齿上，矩形线圈的两个有效边分别嵌放在初级铁心(12)的槽中，矩形线圈的节距为1 ；位于次级(2)两侧相对位置上的矩形线圈为同一相，所述的两个矩形线圈产生的磁力线方向相同，并且电枢反应磁通垂直穿过次级(2)； 所述的永磁体(21)为截面为平行四边形的平板型永磁体，所述的平行四边形的两条短边与电机运动方向相平行，其长边与短边之间的夹角θ满足条件85° < θ <90°，永磁体 (21)的截面与次级基板(22)气隙侧的表面相平行，次级基板(22)上沿电机运动方向嵌放有M列永磁体，其中M为1或偶数，每列中的多个永磁体(21)均依次N、S交替平行嵌放，垂直于电机运动方向的每相邻两个永磁体(21)充磁方向相同；次级(2)前端的永磁体(21) 和后端的永磁体(21)宽度小于次级(2)中间的永磁体(21)宽度，次级(2)有效长度大于初级铁心(12)长度，且小于初级铁心(12)长度的2倍。2.根据权利要求1所述的双电枢结构高动态直线永磁同步电机，其特征在于沿电机运动方向的永磁体(21)的列数M为1时，次级基板(22)沿宽度方向开有与永磁体(21)形状相同是通孔，永磁体(21)嵌放在通孔中。3.根据权利要求1所述的双电枢结构高动态直线永磁同步电机，其特征在于沿电机运动方向的永磁体(21)的...

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