[发明专利]一种齿槽凸极永磁复合阵列直线电机

说明书

技术领域

本发明属于属于电机电器、电磁装置领域，具体涉及一种齿槽凸极永磁复合阵列直线电机。

背景技术

永磁电机作为一种电磁装置已经广泛应用于各行各业，它主要分为永磁旋转电机和永磁直线电机两大类。永磁旋转电机按转子永磁体的布置方式可分为表面式（又分为表面凸出式、表面插入式）、内置式（又分为径向式、切向式、混合式等）等转子磁路结构，前者结构简单，但等效电磁气隙大，功率密度较低，不能自起动，后者功率密度比前者大，但漏磁也较大，需要设置专门的隔磁桥限制漏磁，结构复杂，都导致电机的功率密度低、永磁体利用率不高。作为另一大类的永磁直线电机也广泛应用于磁悬浮列车、直驱电梯、自动化流水线等很多应用领域和场合，按结构可分为平面型、圆筒型（管型）、弧型等类型，按动子永磁体的布置方式可分为隐极型、凸极型、混合型等，按初级、次级的布置方式还可分为双边型和单边型以及复合型等，还有其它种类的电磁装置同样也存在电磁气隙和或漏磁大，功率密度低、出力小、体积大，制造和使用成本高等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有电磁装置包括永磁电机输出功率低、力能指标低、体积过大、成本过高的工程应用瓶颈问题。具体涉及一种齿槽凸极永磁复合阵列直线电机，所述的齿槽凸极永磁阵列由槽部凸铁、磁体阵列、齿部凸铁组成，齿部凸铁由带轭部的铁芯齿组成，磁体阵列由沿铁芯槽内壁贴装而成的槽周磁体组成，槽部凸铁位于铁芯槽内中部紧贴磁体阵列另一表面设置，

为达到上述目的，采用以下技术方案：

一种齿槽凸极永磁复合阵列直线电机，包括初级和次级，次级为齿槽凸极永磁复合阵列，齿槽凸极永磁复合阵列由至少一组齿槽凸极永磁复合阵列单元依次贴装组成，齿槽凸极永磁复合阵列单元由槽部凸铁、磁体阵列、铁芯组成，铁芯上设置有凹槽，凹槽的两侧为齿部凸铁，剩余部分为轭部，槽部凸铁位于凹槽内中部并紧贴磁体阵列外表面设置，磁体阵列由至少一组沿凹槽内壁贴装而成的槽周磁体组成，磁体阵列在槽部凸铁表面聚集成极性相同的磁极，在齿部凸铁表面形成极性相反的磁极。

相邻的齿槽凸极永磁复合阵列单元中的铁芯为一体结构。

所述铁芯凹槽的截面为U形或半圆形或矩形或梯形或正弦波形或V形或三角形或菱形或五边形或六边形或“凹”形或“凸”形或燕尾块形。

在齿部凸铁上开设至少一个开口槽，开口槽中设置有法向磁体，法向磁体表面极性与齿部凸铁表面极性一致。

齿部凸铁和/或槽部凸铁上设置至少一个导电体，导电体的横向端部通过导电环或导电片连成一体。

齿部凸铁和/或槽部凸铁上设置有至少一个空腔，空腔内设置有导电体，各导电体横向端部通过导电环或导电片连成一体；或者在齿部凸铁和/或槽部凸铁的表面铺设或连接一层周向薄片，将齿部凸铁和槽部凸铁彼此连接成一个整体，周向薄片为导磁薄片或导电薄片或导磁导电复合薄片或为带槽的导磁齿槽薄片，槽内嵌导电体，导电体横向端部通过导电环或导电片连成一体。

至少有一组槽部凸铁与齿部凸铁和或轭部的两横向端部通过连接件连接成一体，和或至少有一组槽部凸铁底部与其下方的轭部之间通过至少一个导磁法向薄片连接成一体，形成统一的齿槽凸极永磁复合阵列，该法向薄片将槽部凸铁周围的磁体阵列或槽周磁体分成左右两半。

所述的槽周磁体、法向磁体为永磁体、超导磁体或者电励磁体。

所述的齿槽凸极永磁复合阵列围绕一纵向轴线将齿槽凸极永磁复合阵列的横向两端首尾相连卷成圆筒形，成为圆筒型齿槽凸极永磁复合阵列。

两个齿槽凸极永磁复合阵列面对面分开设置或成“八”字形设置成双边型齿槽凸极永磁复合阵列，或背靠背设置构成共轭双边型齿槽凸极永磁复合阵列。

所述的双边型齿槽凸极永磁复合阵列两边的横向端部连接件连接成一体，形成U型齿槽凸极永磁复合阵列。

采用本发明的齿槽凸极永磁复合阵列作为次级与相应初级配合形成齿槽凸极永磁复合阵列直线电机，可大幅抑制甚至完全消除次级内部的漏磁，相同体积和制造成本下，可大幅增加电机的功率和出力，或相同功率下，大幅降低装置的体积和制造使用成本，特别适用于大功率电机工程应用场合。解决了大功率电机工程应用的瓶颈问题。

附图说明

图1为本发明的一种齿槽凸极永磁复合阵列结构示意图一；

图2为本发明的一种齿槽凸极永磁复合阵列结构示意图二；

图3为本发明的一种齿槽凸极永磁复合阵列结构示意图三；

图4为本发明的一种齿槽凸极永磁复合阵列结构示意图四；

图5为本发明的一种齿槽凸极永磁复合阵列结构示意图五；