專利名稱：圓筒形永磁直線電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直線電機(jī)，具體涉及一種永磁直線電機(jī)。
背景技術(shù)：
圓筒形永磁直線電機(jī)具有繞組利用率高、無橫向端部繞組、無單邊磁拉力等優(yōu)點(diǎn)， 而無槽結(jié)構(gòu)的圓筒形永磁直線電機(jī)，無齒槽效應(yīng)、推力波動(dòng)小、過載能力強(qiáng)，因此在高精直 線運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合應(yīng)用體現(xiàn)了明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)有的圓筒形永磁直線電機(jī)，一般采用如圖l所 示的軸向充磁永磁體結(jié)構(gòu)圓筒形永磁直線電機(jī)，該結(jié)構(gòu)存在氣隙磁密低的缺點(diǎn)，限制了電 機(jī)推力密度的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有軸向充磁永磁體結(jié)構(gòu)的圓筒形永磁直線電機(jī)存在的漏磁大、 推力密度低的問題，而提出的圓筒形永磁直線電機(jī)。 圓筒形永磁直線電機(jī)，它包括動(dòng)子組件和電機(jī)軸，所述動(dòng)子組件由圓筒形動(dòng)子鐵 芯和電樞繞組組成；電樞繞組固定裝設(shè)在圓筒形動(dòng)子鐵芯的內(nèi)表面上；它還包括定子組 件，所述定子組件裝設(shè)在電機(jī)軸上；定子組件由多個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體、多個(gè)圓環(huán)形徑 向充磁永磁體、多個(gè)圓環(huán)形導(dǎo)磁定子鐵芯和多個(gè)導(dǎo)磁鐵芯環(huán)組成；將所述多個(gè)圓環(huán)形軸向 充磁永磁體按照每?jī)蓚€(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體為一組的方式分為多組，每組兩個(gè)圓環(huán)形軸 向充磁永磁體之間設(shè)置有一個(gè)圓環(huán)形導(dǎo)磁定子鐵芯，圓環(huán)形徑向充磁永磁體嵌裝在圓環(huán)形 導(dǎo)磁定子鐵芯沿厚度方向中心處的內(nèi)徑面上，所述每組兩個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體及裝設(shè) 有圓環(huán)形徑向充磁永磁體的圓環(huán)形導(dǎo)磁定子鐵芯構(gòu)成一個(gè)定子磁極；相鄰兩個(gè)定子磁極的 充磁方向相同；同一組內(nèi)的兩個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體的充磁方向相反，相鄰兩個(gè)圓環(huán)形 徑向充磁永磁體的充磁方向相反；所述相鄰兩個(gè)定子磁極之間設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)磁鐵芯環(huán)，同 一組內(nèi)的兩個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體采用并聯(lián)勵(lì)磁，圓環(huán)形徑向充磁永磁體與同一組兩個(gè) 圓環(huán)形軸向充磁永磁體采用串聯(lián)勵(lì)磁，所述動(dòng)子組件與定子組件之間留有氣隙。
本發(fā)明具有漏磁小，氣隙磁密高，電機(jī)推力密度高的優(yōu)點(diǎn)。它采用兩個(gè)圓環(huán)形軸向 充磁永磁體3和一個(gè)圓環(huán)形徑向充磁永磁體4提供一個(gè)勵(lì)磁磁場(chǎng)，并通過圓環(huán)形導(dǎo)磁鐵芯 5，形成綜合并聯(lián)勵(lì)磁和串聯(lián)勵(lì)磁的聚磁磁路，有效地提高氣隙磁密，從而提高了電機(jī)的推 力密度。


圖1為現(xiàn)有的無槽圓筒形永磁直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所述圓筒形 永磁直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)縱剖示意圖；圖3為圖2的A-A剖視圖；圖4為圖2B部的局部放大圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一 結(jié)合圖2、圖3和圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式包括動(dòng)子組 件和電機(jī)軸7，所述動(dòng)子組件由圓筒形動(dòng)子鐵芯1和電樞繞組2組成；電樞繞組2固定裝設(shè) 在圓筒形動(dòng)子鐵芯1的內(nèi)表面上；它還包括定子組件，所述定子組件裝設(shè)在電機(jī)軸7上；定 子組件由多個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體3、多個(gè)圓環(huán)形徑向充磁永磁體4、多個(gè)圓環(huán)形導(dǎo)磁定 子鐵芯5和多個(gè)導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6組成；將所述多個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體3按照每?jī)蓚€(gè)圓環(huán) 形軸向充磁永磁體3為一組的方式分為多組，每組兩個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體3之間設(shè)置 有一個(gè)圓環(huán)形導(dǎo)磁定子鐵芯5，圓環(huán)形徑向充磁永磁體4嵌裝在圓環(huán)形導(dǎo)磁定子鐵芯5沿厚 度方向中心處的內(nèi)徑面上，所述每組兩個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體3及裝設(shè)有圓環(huán)形徑向充 磁永磁體4的圓環(huán)形導(dǎo)磁定子鐵芯5構(gòu)成一個(gè)定子磁極；相鄰兩個(gè)定子磁極的充磁方向相 同；同一組內(nèi)的兩個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體3的充磁方向相反，相鄰兩個(gè)圓環(huán)形徑向充磁 永磁體4的充磁方向相反；所述相鄰兩個(gè)定子磁極之間設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6，同一組內(nèi) 的兩個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體3采用并聯(lián)勵(lì)磁，圓環(huán)形徑向充磁永磁體4與同一組兩個(gè)圓 環(huán)形軸向充磁永磁體3采用串聯(lián)勵(lì)磁，所述動(dòng)子組件與定子組件之間留有氣隙8。圓環(huán)形徑 向充磁永磁體4的內(nèi)徑面與電機(jī)軸7的外徑面緊密配合，既可補(bǔ)充氣隙磁場(chǎng)，又具有抑制軸 向漏磁的作用。同一組的兩個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體3和該組圓環(huán)形軸向充磁永磁體3所 在定子磁極的圓環(huán)形徑向充磁永磁體4發(fā)出的磁通，經(jīng)圓環(huán)形導(dǎo)磁定子鐵芯5、氣隙8、圓筒 形動(dòng)子鐵芯1形成閉合回路構(gòu)成一個(gè)磁極，并與電樞繞組2匝鏈。其他磁極的工作原理均 與上述磁極相同，另一組兩個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體3和該組所在磁極的圓環(huán)形徑向充磁 永磁體3、圓環(huán)形導(dǎo)磁定子鐵芯5組成另一磁極。相鄰兩個(gè)定子磁極之間設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)磁鐵 芯環(huán)6，該導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6具有調(diào)磁作用。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖2、圖3和圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施 方式一不同點(diǎn)在于圓環(huán)形徑向充磁永磁體4的厚度Dl小于圓環(huán)形導(dǎo)磁定子鐵芯5的厚度 D2。其它組成和連接方式與具體實(shí)施方式
一相同。 結(jié)合圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二不同點(diǎn)在于所述圓 環(huán)形軸向充磁永磁體3的外徑與圓環(huán)形導(dǎo)磁定子鐵芯5的外徑和導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6的外徑均相 同，所述圓環(huán)形軸向充磁永磁體3的內(nèi)徑與圓環(huán)形導(dǎo)磁定子鐵芯5的內(nèi)徑、圓環(huán)形徑向充磁 永磁體4的內(nèi)徑和導(dǎo)磁鐵芯環(huán)6的內(nèi)徑均相同。其它組成和連接方式與具體實(shí)施方式
一或 二相同。
權(quán)利要求
圓筒形永磁直線電機(jī)，它包括動(dòng)子組件和電機(jī)軸(7)，所述動(dòng)子組件由圓筒形動(dòng)子鐵芯(1)和電樞繞組(2)組成；電樞繞組(2)固定裝設(shè)在圓筒形動(dòng)子鐵芯(1)的內(nèi)表面上；其特征在于它還包括定子組件，所述定子組件裝設(shè)在電機(jī)軸(7)上；定子組件由多個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體(3)、多個(gè)圓環(huán)形徑向充磁永磁體(4)、多個(gè)圓環(huán)形導(dǎo)磁定子鐵芯(5)和多個(gè)導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6)組成；將所述多個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體(3)按照每?jī)蓚€(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體(3)為一組的方式分為多組，每組兩個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體(3)之間設(shè)置有一個(gè)圓環(huán)形導(dǎo)磁定子鐵芯(5)，圓環(huán)形徑向充磁永磁體(4)嵌裝在圓環(huán)形導(dǎo)磁定子鐵芯(5)沿厚度方向中心處的內(nèi)徑面上，所述每組兩個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體(3)及裝設(shè)有圓環(huán)形徑向充磁永磁體(4)的圓環(huán)形導(dǎo)磁定子鐵芯(5)構(gòu)成一個(gè)定子磁極；相鄰兩個(gè)定子磁極的充磁方向相同；同一組內(nèi)的兩個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體(3)的充磁方向相反，相鄰兩個(gè)圓環(huán)形徑向充磁永磁體(4)的充磁方向相反；所述相鄰兩個(gè)定子磁極之間設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6)，同一組內(nèi)的兩個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體(3)采用并聯(lián)勵(lì)磁，圓環(huán)形徑向充磁永磁體(4)與同一組兩個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體(3)采用串聯(lián)勵(lì)磁，所述動(dòng)子組件與定子組件之間留有氣隙(8)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓筒形永磁直線電機(jī)，其特征在于圓環(huán)形徑向充磁永磁體 (4)的厚度D1小于圓環(huán)形導(dǎo)磁定子鐵芯(5)的厚度D2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓筒形永磁直線電機(jī)，其特征在于所述圓環(huán)形軸向充磁永磁 體(3)的外徑與圓環(huán)形導(dǎo)磁定子鐵芯(5)的外徑和導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6)的外徑均相同，所述圓環(huán) 形軸向充磁永磁體(3)的內(nèi)徑與圓環(huán)形導(dǎo)磁定子鐵芯(5)的內(nèi)徑、圓環(huán)形徑向充磁永磁體 (4)的內(nèi)徑和導(dǎo)磁鐵芯環(huán)(6)的內(nèi)徑均相同。
全文摘要
圓筒形永磁直線電機(jī)，它涉及直線電機(jī)。它為解決現(xiàn)有圓筒形永磁直線電機(jī)存在的氣隙磁密低、推力密度低的問題而提出。多個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體按照每?jī)蓚€(gè)一組分為多組，每組兩個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體之間設(shè)置有一個(gè)圓環(huán)形導(dǎo)磁定子鐵芯，圓環(huán)形徑向充磁永磁體嵌裝在圓環(huán)形導(dǎo)磁定子鐵芯沿厚度方向中心處的內(nèi)徑面上，相鄰兩個(gè)圓環(huán)形徑向充磁永磁體的充磁方向相反；同一組內(nèi)的兩個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體采用并聯(lián)充磁，圓環(huán)形徑向充磁永磁體與同一組兩個(gè)圓環(huán)形軸向充磁永磁體采用串聯(lián)充磁。本發(fā)明具有氣隙磁密高，電機(jī)推力密度高的優(yōu)點(diǎn)。它可廣泛適用于各種需要提供高精直線運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)H02K41/02GK101741213SQ20101011073
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2010年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月21日
發(fā)明者劉孝坤, 曹繼偉, 李立毅, 黃旭珍 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)