一種雙面雙磁路橫向磁通直線永磁電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種雙面雙磁路橫向磁通直線永磁電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 橫向磁通直線永磁電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向與電機(jī)磁場路徑所在平面垂直，電機(jī)的電路和 電機(jī)磁路相對較為獨(dú)立，與傳統(tǒng)電機(jī)相比，橫向磁通電機(jī)具有轉(zhuǎn)矩密度高、設(shè)計(jì)靈活、電磁 負(fù)荷解耦、控制方便、低速特性優(yōu)良等特點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域也日益擴(kuò)展，尤其適合低速大功率 驅(qū)動(dòng)場合，橫向磁通電機(jī)極大地縮短了磁路長度，減小了鐵磁材料的用量和鐵耗，在一定 范圍內(nèi)提高了磁能變化率，進(jìn)而提高了電機(jī)的出力。另外橫向磁通直線永磁電機(jī)有控制特 性好的優(yōu)點(diǎn)，在國民經(jīng)濟(jì)和國防等領(lǐng)域?qū)?huì)有廣泛的應(yīng)用前景。
[0003] 常規(guī)橫向磁通直線永磁電機(jī)推力可比一般直線電機(jī)要大，然而電機(jī)的推力加大其 輸出力脈動(dòng)也增大，另外一般橫向磁通直線永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工裝配難度較大。一般平 板式橫向磁通直線永磁電機(jī)還存在單邊磁拉力的問題。如何進(jìn)一步提高電機(jī)力密度，減小 電機(jī)磁路長度進(jìn)一步減小電機(jī)鐵磁損耗和渦流損耗，如何減小輸出力脈動(dòng)，如何使電機(jī)結(jié) 構(gòu)更加簡單易于制作裝配等都成為解決橫向磁通直線永磁電機(jī)得到廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種雙面雙磁路橫向磁通直線永磁電機(jī)，本裝 置能夠?qū)崿F(xiàn)該電機(jī)一個(gè)鐵心疊片對應(yīng)一個(gè)電樞繞組兩條并聯(lián)磁通回路，實(shí)現(xiàn)橫向磁通直線 永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，各相磁路短，力密度更高，輸出力波動(dòng)更小，短磁路可減小電機(jī)渦流損 耗提尚電機(jī)效率。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種雙面雙磁路橫向磁通直線永磁電機(jī)，包括初級機(jī)構(gòu)和次級機(jī)構(gòu)，其中，初級機(jī) 構(gòu)包括若干個(gè)結(jié)構(gòu)相同的初級單元，次級機(jī)構(gòu)包括若干個(gè)結(jié)構(gòu)相同的次級單元，次級單元 依次呈直線型間隔排列，所述次級單元包括上下對稱設(shè)置的導(dǎo)磁板，導(dǎo)磁板上設(shè)有永磁體， 所述初級單元包括導(dǎo)磁塊和線圈繞組，所述導(dǎo)磁塊套裝于線圈繞組中，初級單元依次沿著 運(yùn)行方向排列，其個(gè)數(shù)為電機(jī)相數(shù)的整數(shù)倍，且同相的初級單元中的線圈繞組相互并聯(lián)或 串聯(lián)。
[0007] 優(yōu)選的，所述次級單元的導(dǎo)磁板上兩端分別設(shè)置有一個(gè)永磁體。
[0008] 進(jìn)一步的，每個(gè)次級單元的兩個(gè)永磁體充磁方向不同。
[0009] 所述永磁體的設(shè)置方向與次級單元的排列方向一致，沿著運(yùn)行方向排列。
[0010] 所述次級單元對稱排列在初級單元兩側(cè)，永磁體與初級單元的輔助導(dǎo)磁磁靴對 應(yīng)。
[0011] 每個(gè)初級單元與兩側(cè)的次級單元形成雙磁路結(jié)構(gòu)。
[0012] 電機(jī)同一側(cè)面的相鄰次級單元間的相鄰永磁體的充磁方向相同或相反。
[0013] 優(yōu)選的，所述導(dǎo)磁塊為工字型，由硅鋼片疊壓而成或由復(fù)合導(dǎo)磁材料鍛壓組成。
[0014] 優(yōu)選的，所述線圈繞組成矩形框架型，所述導(dǎo)磁塊套裝于線圈繞組中。
[0015] 所述初級機(jī)構(gòu)和次級機(jī)構(gòu)之間存在氣隙。
[0016] 所述次級單元之間存在間隔。
[0017] 每個(gè)線圈繞組對應(yīng)兩條對稱的磁通回路，經(jīng)過導(dǎo)磁塊磁芯、初級單元的輔助導(dǎo)磁 磁靴、氣隙、永磁體、導(dǎo)磁板、導(dǎo)磁板上另一側(cè)永磁體、另一側(cè)氣隙和另一側(cè)輔助導(dǎo)磁磁靴， 回到導(dǎo)磁塊磁芯。
[0018] 本發(fā)明的工作原理為：合理安排初級單元間間距和次級單元間間距，通過運(yùn)動(dòng)方 向上初次級之間的相對位置，合理給初級單元的各相通電，使初級單元產(chǎn)生的磁場與次級 單元永磁體磁場相互作用，產(chǎn)生持續(xù)的推力。如相鄰次級單元上的相鄰永磁體充磁方向不 同，則相鄰次級單元間距180°電角度。初級單元采用三相，且相間間距采用120°電角度。 通過給初級單元線圈通相位相差120°的三相電流，則該電機(jī)運(yùn)行原理和三相同步電機(jī)一 樣。
[0019] 該發(fā)明采用一個(gè)繞組兩個(gè)磁路結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，沒有單邊磁拉力，磁路短損耗小， 采用兩磁回路，易于散熱，提高功率等。
[0020] 本發(fā)明的有益效果為：
[0021] (1)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，組裝容易；
[0022] (2)電機(jī)采用雙面結(jié)構(gòu)，力密度高；
[0023] (3)電機(jī)一個(gè)繞組產(chǎn)生磁場通過初級導(dǎo)磁材料分別從兩對稱次級形成回路，即一 個(gè)繞組兩個(gè)磁通回路，磁路短，鐵耗和渦流損耗小；
[0024] (4)電機(jī)輸出力由電機(jī)初級單元和其兩側(cè)的次級單元體相互作用產(chǎn)生，每側(cè)次級 單元與初級單元產(chǎn)生的力相互獨(dú)立，電機(jī)輸出力為兩側(cè)次級單元分別和初級單元相互作用 產(chǎn)生的力的疊加?？赏ㄟ^調(diào)節(jié)兩側(cè)次級單元上的永磁體的相對位置來減小電機(jī)輸出力的波 動(dòng)，從而使電機(jī)輸出力波動(dòng)小，定位力小；
[0025] (5)每個(gè)初級單元都是相互獨(dú)立的，電機(jī)可靠性高、容錯(cuò)能力強(qiáng)。
【附圖說明】
[0026] 圖1是本發(fā)明的一種雙面橫向磁通直線永磁電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖2是發(fā)明的一種雙面橫向磁通直線永磁電機(jī)的初級結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖3是本發(fā)明的一種雙面橫向磁通直線永磁電機(jī)的次級結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖4是本發(fā)明的一種雙面橫向磁通直線永磁電機(jī)的端部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖5是本發(fā)明的一種雙面橫向磁通直線永磁電機(jī)的初級結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 圖6是本發(fā)明的一種雙面橫向磁通直線永磁電機(jī)的次級結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖7是本發(fā)明的一種雙面橫向磁通直線永磁電機(jī)的兩對稱次級單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖8是本發(fā)明的一種雙面橫向磁通直線永磁電機(jī)的兩對稱次級單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034] 圖9是本發(fā)明的一種雙面橫向磁通直線永磁電機(jī)的一面次級結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0035] 圖10是本發(fā)明的一種雙面橫向磁通直線永磁電機(jī)的磁力線示意圖。
[0036] 其中，1、初級單元"工"字型導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)，2、初級單元線圈繞組，3、次級單元永磁體， 4、次級單元導(dǎo)磁板。
【具體實(shí)施方式】：
[0037] 下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0038] 雙面橫向磁通直線永磁電機(jī)是一款多相直線電機(jī)，電機(jī)相數(shù)M，同相的初級單