本发明专利技术公开一种用于直线电机的电枢，其具有形成交替磁极（５４２，５４６）的以类似Ｈａｌｂａｃｈ的方式设置的永磁体。形成一极（５４２或者５４６）的相邻磁体（５０２ａ１－５０２ａ４或者５０２ｂ１－５０２ｂ４）的磁化方向相差第一角度；代表两个相邻磁极（５４２，５４６）之间的边界的那两个相邻磁体（５４２ａ４，５０２ｂ１）的磁化方向相差与第一角度不同的第二角度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本说明书涉及电机并且具体地涉及直线电机。
技术介绍
常规直线电机包括产生磁场的磁体阵列。线圈阵列被定位成与磁场配合。磁体阵 列或者线圈阵列可以是直线电机的静止或者移动部分。通过线圈阵列驱动的电流在磁体阵 列上生成力，从而使磁体阵列相对于线圈阵列移动。
技术实现思路
一般而言，在一个方面中，本专利技术的特征在于一种用于直线电机的电枢，该电枢包 括一对磁结构中的第一磁结构，包括第一多个小磁体(magelette)，各小磁体具有磁极性 矢量；在第一多个小磁体中的两个相邻磁极性矢量之间的角度具有第一量值；以及该对磁 结构中的第二磁结构，包括第二多个小磁体，各小磁体具有磁极性矢量；在第二多个小磁体 中的两个相邻磁极性矢量之间的角度具有第二量值，第一多个小磁体包括与第二多个小磁 体的第二外小磁体相邻的第一外小磁体，在第一与第二外小磁体的磁极性矢量之间的角度 具有与第一和第二量值中的至少一个量值不同的第三量值。本专利技术的实现方式可以包括以下特征中的一个或者多个特征。电枢的第一和第二 量值基本上相同。该电枢还包括与第二磁结构基本上相邻的第三磁结构，第三磁结构包括 各自具有磁极性矢量的第三多个小磁体，并且在第二多个小磁体中的两个相邻磁极性矢量 之间的角度具有第四量值。该电枢还包括与第三磁结构基本上相邻的第四磁结构，第三和 第四磁结构包括一对磁结构。电枢的第一和第二磁结构包括电枢的第一面。该电枢还包括 多个分立的面，多个分立的面中的每一个包括至少一对磁结构。该电枢在形状上基本上为 圆柱形，并且第一和第二磁结构中的各磁结构基本上为盘形或者环形中之一。电枢在第一 和第二磁结构中的至少两个小磁体在尺度上不同。第一和第二多个小磁体中的至少一个小 磁体包括两个外小磁体和两个内小磁体，外小磁体的磁极性矢量相对于与电枢的运动方向 垂直的方向而言的角度量值基本上为45度，而内小磁体的磁极性矢量相对于与电枢的运 动方向垂直的方向而言的角度量值基本上为15度。第一和第二多个小磁体中的至少一个 小磁体包括两个外小磁体和两个内小磁体，外小磁体的磁极性矢量相对于与电枢的运动方 向垂直的方向而言的角度量值基本上为45度，而内小磁体的磁极性矢量相对于与电枢的 运动方向垂直的方向而言的角度量值基本上为零度。电枢的第一和第二多个小磁体中的各 个小磁体包括三个小磁体。电枢的第一和第二多个小磁体中的至少一个小磁体包括两个外 小磁体和一个内小磁体，外小磁体的磁极性矢量相对于与电枢的运动方向垂直的方向而言 的角度量值基本上为45度，而内小磁体的磁极性矢量相对于与电枢的运动方向垂直的方 向而言的角度量值基本上为零度。电枢的该对磁结构中的第一磁结构形成具有第一磁极性 的第一磁场，该对磁结构中的第二磁结构形成具有第二磁极性的第二磁场，第一磁极性与 第二磁极性基本上相反。电枢的该对磁结构中的至少一个磁结构被作为一个整体磁化。一般而言，在另一方面中，本专利技术的特征在于一种用于直线电机的电枢，该电枢包 括至少两个分立的面，至少两个分立的面中的每一个包括一对磁结构中的第一磁结构，包 括各自具有磁极性矢量的第一多个小磁体，在第一多个小磁体中的两个相邻磁极性矢量之 间的角度具有第一量值；以及该对磁结构中的第二磁结构，包括各自具有磁极性矢量的第 二多个小磁体，在第二多个小磁体中的两个相邻磁极性矢量之间的角度具有第二量值，第 一多个小磁体包括与第二多个小磁体中的第二外小磁体相邻的第一外小磁体，在第一与第 二外小磁体的磁极性矢量之间的角度具有与第一量值和第二量值均相等的第三量值。本专利技术的实现方式可以包括以下特征中的一个或者多个特征。电枢的各分立的面 还包括与第二磁结构基本上相邻的第三磁结构，第三磁结构包括各自具有磁极性矢量的第 三多个小磁体，在第二多个小磁体中的两个相邻磁极性矢量之间的角度具有第一量值。该 电枢还包括与第三磁结构基本上相邻的第四磁结构，第三和第四磁结构包括一对磁结构。 电枢的该对磁结构中的第一磁结构形成具有第一磁极性的第一磁场，该对磁结构中的第二 磁结构形成具有第二磁极性的第二磁场，第一磁极性与第二磁极性基本上相反。电枢的第 一和第二多个小磁体中的至少一个小磁体包括四个小磁体，这些小磁体的第一量值、第二 量值和第三量值都基本上等于45度。电枢的第一和第二多个小磁体中的至少一个小磁体 包括八个小磁体，这些小磁体的第一量值、第二量值和第三量值都基本上等于22. 5度。在 电枢的第一和第二磁结构中的至少两个小磁体在尺度上不同。该电枢在形状上基本上为圆 柱形，并且第一和第二磁结构中的各磁结构基本上为盘形或者环形中之一。—般而言，在另一方面中，本专利技术的特征在于一种包括电枢的直线电机，该电枢包 括一对磁结构中的第一磁结构，包括各自具有磁极性矢量的第一多个小磁体，在第一多个 小磁体中的两个相邻磁极性矢量之间的角度具有第一量值；以及该对磁结构中的第二磁结 构，包括各自具有磁极性矢量的第二多个小磁体，在第二多个小磁体中的两个相邻磁极性 矢量之间的角度具有第二量值，第一多个小磁体包括与第二多个小磁体中的第二外小磁体 相邻的第一外小磁体，在第一与第二外小磁体的磁极性矢量之间的角度具有与第一和第二 量值中的至少一个量值不同的第三量值；以及定子，与电枢邻近定位。附图说明在具体描述中详细描述本专利技术。可以通过结合附图参照下文描述来更好地理解本 专利技术的上述优点和更多优点，在这些附图中，相似标号表示各图中的相似结构单元和特征。 附图未必按比例绘制、代之以着重于举例说明本专利技术的原理。图1图示了常规4步Halbach磁体阵列。图2图示了根据一个实施例的8步磁体阵列。图3图示了根据一个实施例的16步磁体阵列。图4是根据一个实施例的磁体阵列的透视图。图5图示了根据一个实施例的8步磁体阵列。图6图示了根据一个实施例的8步磁体阵列。图7是根据一个实施例的磁体阵列的透视图。图8图示了根据一个实施例的圆柱形8步磁体阵列。图9图示了根据一个实施例的直线电机。图10用图形图示了各种示例磁体阵列与传统北-南阵列和图1的4步Halbach 阵列相比的生产力。图11图示了与图10中的生产力比较相关的各种磁体阵列。 具体实施例方式图1图示了常规4步Halbach磁体阵列100。Halbach磁体阵列的原理由Klaus Halbach提出。Halbach阵列以如下方式对永磁体元件进行定位，该方式使得磁场在某些 区域中相互相消地干涉而在其它区域中相互加强。Halbach磁体阵列100包括一行(102) 永磁体10加-102」。在本说明书中也称为小磁体的永磁体102a-102j被定向成具有如在各 永磁体10加-102]·中的箭头所示的交替正交磁极性。4步Halbach磁体阵列100具有与四 个磁体10加-102(1的宽度等值的空间周期106。空间周期106等值于为了将磁体的磁极性 矢量旋转360度而需要的在阵列中的连续磁体的总数的长度。Halbach阵列100通过磁体 102a-102j生成磁通量110而无需铁或者其它磁材料来完成通量回路。磁通量110在阵 列100的强顶面112上比在弱底面114上明显更大。直线移动磁体电机可以被配置成使 Halbach阵列100的强面112与线圈相邻定向。来自Halbach阵列100的强面112本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于直线电机的电枢，包括：一对磁结构中的第一磁结构，包括各自具有磁极性矢量的第一多个小磁体；在所述第一多个小磁体中的两个相邻磁极性矢量之间的角度具有第一量值；以及所述一对磁结构中的第二磁结构，包括各自具有磁极性矢量的第二多个小磁体；在所述第二多个小磁体中的两个相邻磁极性矢量之间的角度具有第二量值，所述第一多个小磁体包括与所述第二多个小磁体中的第二外小磁体相邻的第一外小磁体，在所述第一与第二外小磁体的磁极性矢量之间的角度具有与所述第一和第二量值中的至少一个量值不同的第三量值。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·A·弗罗埃施莱，
申请(专利权)人：伯斯有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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