[实用新型]一种高功率密度的开关磁阻直线电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种电机，具体地说是直线电机。

背景技术

现有的各种直线电机，其电枢绕组不可避免地存在有端部，但是在实际运行过程中，电枢绕组的端部并不参与机电能量转换，电流流经端部时产生的端部磁场，对电机的运行会带来不利的影响，并且绕组端部的存在，还会导致电机重量、体积的增加，功率密度的下降。

发明内容

本实用新型的目的在于提供充分利用电机电枢绕组的端部、进一步改善开关磁阻直线电机的运行性能的一种高功率密度的开关磁阻直线电机。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型一种高功率密度的开关磁阻直线电机，包括初级结构、次级结构，初级结构和次级结构之间为支撑结构，其特征是：初级结构包括初级铁心、初级主极、初级辅助极、电枢绕组，初级主极沿次级结构的运动方向均匀的安装在初级铁心上，每个初级主极的两侧均安装初级辅助极，电枢绕组为绕组线圈分别绕制在各个初级主极上；次级结构包括次级铁心、次级主极、次级辅助极，次级主极沿次级结构的运动方向排列并安装在次级铁心上，次级主极的个数为偶数，在每个次级主极的两端均布置次级辅助极。

本实用新型还可以包括：

1、在初级铁心的纵向两端再各增加一个初级主极及其两侧的初级辅助极，所述的两个初级主极上没有绕制电枢绕组。

2、初级辅助极的宽度与初级主极的宽度相同，次级辅助极的宽度与次级主极的宽度相同。

3、所述的初级铁心、初级主极、初级辅助极为一体；所述的次级铁心、次级主极、次级辅助极为一体。

本实用新型的优势在于：

（1）具有本实用新型特征的开关磁阻直线电机，其电枢绕组的利用率高。在其电枢绕组中不存在有传统开关磁阻直线电机绕组中的端部，在电机的运行过程中，流经电枢绕组的电流被充分利用，以形成气隙主磁场（具体为工作原理所述的三个磁场分量），全部的电枢绕组都参与了电机的机电能量转换过程。

（2）具有本实用新型特征的开关磁阻直线电机，其功率密度（或称为力密度）高。在运行过程中，其总的电磁力由三个部分构成，因此与现有的其他开关磁阻直线电机相比，具有本实用新型结构的开关磁阻直线电机可以产生更大的电磁力，拥有更高的功率密度。

附图说明

图1为本实用新型的运动方向视图；

图2为图1的侧视图；

图3为图2中的初级结构俯视图；

图4为图3的AA剖面图；

图5为图2中的次级结构的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述：

实施方式1：

结合图1～5，本实用新型提出的一种具高功率密度的开关磁阻直线电机，从电机主体的构成来讲，与现有的传统开关磁阻直线电机相同，都是由放置有电枢绕组的凸极结构的初级、凸极结构的次级、初级和次级之间的支撑结构，以及位置传感器等组成。主要的区别是在于初级和次级的具体结构上，具体结构如下：

（1）初级结构。初级铁心1为平板结构；初级铁心1与次级相对的表面上安装有多个凸出的初级主极2，初级主极2沿次级的运动方向均匀分布；初级铁心1上，在每个初级主极2的两侧，即在运动平面内垂直于运动方向的方向，分别安装有凸出的初级辅助极3，初级辅助极3的宽度，即运动方向的长度，与初级主极1相同，电枢绕组4由多相分别绕制在各个初级主极2上的绕组线圈构成，电枢绕组4与初级主极2的相互关系以及具体的绕制方式与现有的开关磁阻电机中电枢绕组与初级（或定子）凸出极的相互关系和绕制方法基本相同；考虑到直线电机直线运动的特点，为了减小纵向（即运动方向）端部效应，在初级铁心1的纵向两端再各增加一个初级主极2，及其两侧的初级辅助极3，但这两个初级主极2上没有绕制电枢绕组4的绕组线圈。

（2）次级结构。次级铁心5为平板结构；在次级铁心5与初级相对的表面上固定安装有多个凸出的，且为偶数个的次级主极6，次级主极6沿次级的运动方向排列，次级主极6与初级上的初级主极1之间的数量以及相对位置关系和现有的传统结构的开关磁阻直线电机相同；在每个次级主极6的两侧，即在运动平面内垂直于运动方向的方向，分别放置有次级辅助极7，次级辅助极7的宽度，即运动方向的长度，与次级主极6相同，次级辅助极7的空间位置与初级上的初级辅助极3的空间位置沿垂直于运动平面的法向方向相对应。