一種雙永磁體橫向磁通直線永磁電機的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及一種雙永磁體橫向磁通直線永磁電機。
【背景技術】
[0002] 橫向磁通直線永磁電機的運動方向與電機磁場路徑所在平面垂直，電機的電路和 電機磁路相對較為獨立，與傳統(tǒng)電機相比，橫向磁通電機具有轉(zhuǎn)矩密度高、設計靈活、電磁 負荷解耦、控制方便、低速特性優(yōu)良等特點，其應用領域也日益擴展，尤其適合低速大功率 驅(qū)動場合，橫向磁通電機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，進而提高了電機的出力。另外橫向磁通直線永磁電機有控制特性 好的優(yōu)點，在國民經(jīng)濟和國防等領域?qū)袕V泛的應用前景。
[0003] 常規(guī)橫向磁通直線永磁電機推力可比一般直線電機要大，然而電機的推力加大其 輸出力脈動也增大，另外一般橫向磁通直線永磁電機結(jié)構復雜，加工裝配難度較大。一般平 板式橫向磁通直線永磁電機還存在單邊磁拉力的問題，一般的雙面橫向磁通直線永磁電機 加工裝配比較費力。如何進一步提高電機力密度，如何減小輸出力脈動，如何使電機結(jié)構更 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得到廣泛應用的關鍵問題。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型為了解決上述問題，提出了一種雙永磁體橫向磁通直線永磁電機，本 裝置可以實現(xiàn)該電機一個鐵心疊片對應一個電樞繞組兩條并聯(lián)磁通回路，實現(xiàn)橫向磁通直 線永磁電機結(jié)構簡單，各相磁路短，力密度更高，輸出力波動更小，短磁路可減小電機渦流 損耗提高電機效率，增加了永磁體的利用率。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案：
[0006] -種雙永磁體橫向磁通直線永磁電機，包括初級機構和次級機構，初級機構包括 若干個結(jié)構相同的初級單元，每個初級單元包括導磁部件和電樞繞組，其中，導磁部件具有 三個突出部分:主磁齒和位于主磁齒兩側(cè)的副磁齒，電樞繞組纏繞于主磁齒周圍；所述次級 機構包括永磁體固定板和永磁體矩陣，永磁體矩陣包括若干個并排設置的永磁體，兩排永 磁體依次--對應的固定于永磁體固定板兩側(cè)，導磁部件與永磁體之間存在氣隙。
[0007] 同一排上相鄰永磁體充磁方向相反或相同。
[0008] 同一列上的兩個永磁體稱為永磁體對，其充磁方向相反。
[0009] 進一步的，所述并排設置的永磁體之間的法向間距與兩個副磁齒與主磁齒兩氣隙 間的間距相同。
[0010] 進一步的，所述永磁體對完全對齊或錯位，永磁體與永磁體固定板平面之間平行 或成一定角度。
[0011] 所述導磁部件為E型結(jié)構，由導磁疊片疊壓而成或有導磁復合材料鍛壓而成，繞組 繞制在E型導磁結(jié)構中。
[0012] 所述永磁體固定板為導磁或非導磁材料。
[0013] 所述每個初級單元的電樞繞組繞的磁場有兩個并聯(lián)的磁回路，每個磁回路對應一 個永磁體，一個磁回路為主磁齒、一個副磁齒、主磁齒與該副磁齒間的氣隙，位于該氣隙中 的永磁體;另一個磁回路為主磁齒、另一個副磁齒，主磁齒與該副磁齒間的氣隙及該氣隙中 的永磁體。
[0014] 所述初級單元的個數(shù)為電機相數(shù)的整數(shù)倍。
[0015] 所述初級單元間距Ls與永磁體對之間的間距為1P的關系 其中k = 0，1，2,3...，M為電機相數(shù)。
[0016] 電機中同相的初級單元繞組相互串聯(lián)或并聯(lián)。
[0017] -種大型雙永磁體橫向磁通直線永磁電機，包括若干個初級機構和次級機構，其 中次級機構并列設置，初級機構與次級機構一一對應。
[0018] 本實用新型的工作原理為：合理安排初級單元間間距和次級單元永磁體間間距， 通過運動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。如次級單元上同一排相鄰永磁體 充磁方向不同，則同一排相鄰永磁體間距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，則該電機運行原理和三相 同步電機一樣。
[0019] 本實用新型的有益效果為：
[0020] (1)電機采用雙永磁體結(jié)構，可以實現(xiàn)高力密度；
[0021] (2)電機結(jié)構簡單緊湊，組裝方便容易，空間利用率高；
[0022] (3)采用E型結(jié)構初級機構，每個初級單元均有一個繞組，一個繞組對應兩個并列 磁回路，同時磁路短，可更大的提高電機功率同時減小電機渦流損耗和鐵耗；
[0023] (4)電機輸出力由電機初級單元和兩列永磁體相互作用產(chǎn)生，每列永磁體與初級 單元產(chǎn)生的力相互獨立，電機輸出力為兩列永磁體分別和初級單元相互作用產(chǎn)生的力的疊 加;可通過調(diào)節(jié)兩列永磁體的相對位置來減小電機輸出力的波動，從而使電機輸出力波動 小，定位力?。?br>[0024] (5)每個初級單元都是相互獨立的，電機可靠性高、容錯能力強；
[0025] (6)電機初級單元可擴展為矩陣形式，擴展方便，進一步提高電機輸出力。
【附圖說明】
[0026] 圖la是本實用新型的一種三相單永磁體矩陣雙永磁體橫向磁通直線永磁電機的 整體結(jié)構示意圖；
[0027] 圖1 b是本實用新型的一種三相單永磁體矩陣雙永磁體橫向磁通直線永磁電機的 整體結(jié)構放大示意圖；
[0028] 圖2是本實用新型的一種單永磁體矩陣雙永磁體橫向磁通直線永磁電機的端部視 圖結(jié)構示意圖；
[0029 ]圖3是本實用新型的一種雙永磁體橫向磁通直線永磁電機的初級導磁材料結(jié)構示 意圖；
[0030]圖4是本實用新型的一種雙永磁體橫向磁通直線永磁電機的初級部分整體結(jié)構示 意圖；
[0031] 圖5是本實用新型的一種雙永磁體橫向磁通直線永磁電機的次級部分結(jié)構示意 圖；
[0032] 圖6是本實用新型的一種雙永磁體橫向磁通直線永磁電機的次級部分一個永磁體 矩陣三維結(jié)構示意圖；
[0033] 圖7是本實用新型的一種雙永磁體橫向磁通直線永磁電機一種磁通流向示意圖；
[0034] 圖8是本實用新型的一種雙永磁體橫向磁通直線永磁電機的一種磁力線分布不意 圖；
[0035] 圖9是本實用新型的一種多永磁體矩陣組成的一個大型雙永磁體橫向磁通直線永 磁電機結(jié)構示意圖。
[0036 ]其中，1、初級導磁材料，2、初級線圈繞組，3、次級永磁體，4、次級永磁體固定板，1 -1、主磁齒，1_2、副磁齒，1_3、副磁齒，1_4、輒郃，1_1_1、極靴，1_1_2、極靴，1_2_1、極靴，1-3-1、極靴，3-1、次級永磁體，3-2、次級永磁體。
【具體實施方式】
[0037] 下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0038] 如圖la所示，一種雙永磁體橫向磁通直線永磁電機，包括初級和次級兩部分，初級 部分包括若干個結(jié)構相同的初級單元，每個初級單元由"E"型導磁材料和電樞繞組，次級部 分由依次對稱排列的次級永磁體和次級永磁體固定板組成;初級導磁材料與次級永磁體之 間存在氣隙。"E"型導磁材料由E型鐵芯硅鋼片疊壓而成，也可以由復合導磁材料塑造而成。 E型導磁材料包括E型中間的主磁齒和主磁齒兩邊的各一個副磁齒組成。線圈繞組繞制在E 型導磁材料的主磁齒上(E型鐵芯的中間齒），次級包括次級永磁體矩陣和次級永磁體固定 板，一個電機對應一個次級永磁體矩陣，該直線電機可并列組成一個大型雙永磁體橫向磁 通直線永磁電機