[发明专利]永磁电动机的电磁组件及其电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁组件，尤其涉及一种用于永磁旋转电动机和永磁直线电动机的电磁组件。本发明还涉及使用该电磁组件的永磁旋转电动机和永磁直线电动机。

背景技术

永磁电动机的初级和次级间固有磁拉力,在不同结构布局时磁拉力对机械系统产生的影响各异,平板型直线电机,磁拉力直接作用于导轨；旋转型电机，当初级和次级轴线不重合时，磁拉力成为轴承的径向负荷，且出现初级和次级之间的气隙偏心。在使用的过程中，单边次级导致出现单边磁拉力，使得电动机转轴的挠度增加，进而影响电动机的临界转速。

图10显示了一种传统永磁直线电机单边次级的磁场分布。如图所示，对于单边结构的次级，由于要考虑到磁轭60处的磁通密度，导致磁轭60的厚度尺寸与永磁体70的尺寸和磁能积相关，无法进一步减薄。

永磁电动机中，铁芯损耗和感应电势等重要电磁参数很大程度上取决于气隙中磁通密度分布，通过调整气隙磁通密度的分布的均匀性可以直接改善电动机的性能和能量传递的效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动机的电磁组件，改善电动机使用中出现的单边磁拉力，并且调整磁极面下气隙中磁通密度分布的均匀性。

本发明的另一个目的是提供一种使用电动机的电磁组件的电动机，改善电动机使用中出现的单边磁拉力，并且调整磁极面下气隙中磁通密度分布的均匀性。

本发明提供了一种电动机的电磁组件，该电动机为旋转电动机，它包括次级、第一初级和第二初级。次级包括一个磁轭部，磁轭部可沿驱动方向相对于第一初级和第二初级转动，且磁轭部沿驱动方向设有在次级上。次级的磁轭部包括一个朝向第一初级的第一磁轭表面和一个朝向第二初级的第二磁轭表面，第一磁轭表面和第二磁轭表面沿驱动方向在次级的轴向或径向上相对设置，第一磁轭表面和第二磁轭表面沿驱动方向上分别设有偶数个永磁体，处于同一磁轭表面的永磁体的N、S极性交替排列，且处于不同磁轭表面的永磁体的N、S极性沿驱动方向在次级的轴向或径向上相反设置。第一初级和第二初级沿驱动方向间隔设置，且次级的磁轭部可容置于第一初级和第二初级之间的间隙中。

本发明还提供了一种电动机的电磁组件，该电动机为直线电动机，它包括次级、第一初级和第二初级。次级包括一个磁轭部，磁轭部可沿驱动方向相对于第一初级和第二初级移动，且磁轭部沿驱动方向设有在次级上。次级的磁轭部包括一个朝向第一初级的第一磁轭表面和一个朝向第二初级的第二磁轭表面，第一磁轭表面和第二磁轭表面沿驱动方向相对设置，第一磁轭表面和第二磁轭表面沿驱动方向上分别设有复述个永磁体，处于同一磁轭表面的永磁体的N、S极性交替排列，且处于不同磁轭表面的永磁体的N、S极性在垂直于驱动方向的方向上相反设置。第一初级和第二初级在垂直于驱动方向的方向上间隔设置，且次级的磁轭部可容置于第一初级和第二初级之间的间隙中。

在电动机的电磁组件的再一种示意性的实施方式中，永磁体为嵌设在第一磁轭面和第二磁轭面的磁瓦，或者永磁体粘连于第一磁轭表面和第二磁轭表面。永磁体可为钕铁硼材质。

在电动机的电磁组件的另一种示意性的实施方式中，第一磁轭表面和第二磁轭表面分别设有偶数个永磁体。

本发明还提供了一种使用上述电磁组件的电动机。

使用电动机的电磁组件及其电动机，通过电机的双边结构抵消了单边磁拉力，在同体积的永磁体下，采用双边结构比单边结构具有更高的气隙磁密。

使用电动机的电磁组件及其电动机，改善了极面下气隙磁密的均匀性，且通过双边磁极串联结构可充分利用永磁体，有利于提高电机的性能，降低成本,缩小电动机的体积。

下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对电动机的电磁组件及其电动机的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1是永磁旋转电动机的电磁组件一种示意性实施方式的结构示意图。

图2显示了图1中次级与其轴向垂直的表面结构示意图。

图3显示了图1中次级的结构示意图。

图4是永磁旋转电动机的电磁组件另一种示意性实施方式的结构示意图。

图5显示了图4所示次级与其轴向垂直的表面结构示意图。

图6显示了图4中次级的结构示意图。

图7是永磁直线电动机的电磁组件一种示意性实施方式的结构示意图。

图8显示了图8中次级上永磁体的排列关系。

图9显示了本发明的永磁直线电动机双边次级的磁场分布。