[发明专利]一种圆筒直线电机

说明书

本发明涉及一种圆筒直线电机，该圆筒直线电机包括：初级结构、次级结构、多组第四凸极结构、多个永磁体以及多个绕组，所述初级结构以及所述次级结构均为圆筒状，所述初级结构环套在所述次级结构的外侧，所述次级结构与所述初级结构同轴设置，多个所述永磁体均安装在所述初级结构的内壁上；所述第四凸极结构的一端安装在所述初级结构的内壁上，多个所述永磁体以及所述绕组均安装在多个所述第四凸极结构上。通过将永磁体和绕组都放在初级结构静止的一侧使得次级结构结构简单，成本降低，另外，次级结构放在海水里，不会对永磁体绕组产生腐蚀，维护方便，可靠性高。

技术领域

本发明涉及直驱式波浪发电技术领域，尤其涉及一种圆筒直线电机。

背景技术

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。在现有技术中，直线电机的绕组以及永磁体通常分别设置在直线电机的初级或者次级上，并不是同时放在电机一侧；在直线电机运动过程中，次级会带动永磁体以及绕组进行往复运动，次级通常由导磁材料制成，在频繁往复运动状态下，次级会产生大量的热量，导致永磁体因温度过高而发生永磁体失磁现象的发生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提供一种圆筒直线电机。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种圆筒直线电机，该圆筒直线电机包括：初级结构、次级结构、多组第四凸极结构、多个永磁体以及多个绕组，所述初级结构以及所述次级结构均为圆筒状，所述初级结构环套在所述次级结构的外侧，所述次级结构与所述初级结构同轴设置，多个所述永磁体均安装在所述初级结构的内壁上；所述第四凸极结构的一端安装在所述初级结构的内壁上，多个所述永磁体以及所述绕组均安装在多个所述第四凸极结构上；所述第四凸极结构远离所述初级结构的一端设置有多个凸齿部，相邻两个凸齿部之间形成有一个凹槽部，所述永磁体插接在所述凹槽部中，所述绕组盘绕在所述第四凸极结构两侧的凸齿部上，所述绕组的中部套设有四个凸齿部以及三个所述永磁体。

本发明的有益效果是：通过将直线电机的绕组以及永磁体设置在保持静止的初级结构上，防止因次级运动造成温度过高而导致永磁体失磁现象的出现。永磁体和绕组都放在初级结构静止的一侧使得次级结构结构简单，成本降低，另外，次级结构放在海水里，不会对永磁体绕组产生腐蚀，维护方便，可靠性高。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步地，所述初级结构包括：多个单相初级部件，多个所述单相初级部件之间通过不导磁材料在轴向方向上连接；所述单相初级部件为空心圆环状，所述单相初级部件的内壁上设置有多组所述第四凸极结构，多组所述第四凸极结构在所述单相初级部件内壁沿圆周方向上等间距设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过多个单相初级部件拼接形成初级结构，一方面，增大初级结构对次级结构产生的排出力，提高直线电机的动力性能；使得直线电机可以根据实际需要调整次级结构的长度，从而扩大或者缩小直线电机的行程；另一方面，每相电机之间解耦，定位力可以通过多相电机的原因抵消，便于初级结构的维护以及组装。

进一步地，多个所述永磁体均沿轴向充磁。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将直线电机的磁场设置为横向磁场，使得磁力线方向和运动方向垂直，电负荷和磁负荷解耦，轴向方向可以做m个单元构成多相电机，降低了径向磁通直线电机边端力。永磁体放在初级结构上，且永磁体轴向充磁，提高了直线电机的推力密度，降低了次级结构的质量。

进一步地，所述凹槽部在所述初级结构轴向上的宽度与所述凸齿部在轴向方向上的宽度的比值范围为：0.8-1.2。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置特殊参数的凸齿部以及凹槽部，提高了反电势正弦度，使得每相电机之间解耦，定位力可以通过多相电机的原因抵消。