[发明专利]磁通切换永磁直线电机

说明书

本发明涉及一种磁通切换永磁(FSPM)直线电机(10)，包括：纵向直线定子(14)，其具有面向气隙(a)的定子齿(16)；动子(12)，动子包括至少一个带有电枢齿(18)的电枢(13)，从而所述电枢齿中至少一些齿或优选所有齿分别嵌设有至少一个永磁体(20、22)，这些电枢齿由用于容置电枢绕组(32)的槽(30)间隔开。根据本发明，嵌在相应电枢齿(18)中的永磁体(20、22)沿着背离气隙(a)的方向在电枢(13)的背部以伸出部(d)突出。

技术领域

本发明涉及一种磁通切换永磁直线电机。

背景技术

磁通切换永磁直线电机包括：纵向直线定子，具有面向气隙的定子齿；和动子，包括电枢，电枢包括电枢架构,电枢架构包括架构构件，电枢构件与至少一个永磁体一起形成动子的电枢齿，从而电枢齿由用于容置电枢绕组的槽间隔开。电枢齿具有配合抵靠永磁体的第一侧部和面向槽并配合抵靠电枢绕组的第二侧部，从而齿朝向气隙具有延伸的宽度。图2(a)示出了这种构造的例子，其中半闭合的槽由齿的在最上端部中延伸的齿端头形成，从而槽内铜线或绕组所在的区域没有随着宽度增加而受到齿端头的影响。这个实施方式的好处是：电枢绕组的铜线空间不会受到延伸的齿端头的影响。

在磁铁切换用磁直线电机(FSPM)中，这种解决方案可能会导致伴随着漏磁的齿端头中的过饱和，甚至会导致永磁体的不可逆退磁。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种FSPM直线电机，其中上述问题被减轻。

根据本发明，磁通切换永磁(FSPM)直线电机包括纵向直线定子，其具有面向气隙a的定子齿。在电梯中，该定子优选安装在沿着电梯井的定子梁上。进一步地，该电机包括动子，动子具有至少一个电枢，电枢具有沿着气隙a的方向突出的电枢齿。所述电枢齿中至少一些齿或优选所有齿在电枢齿的宽度方向上分别嵌设有至少一个永磁体。电枢齿由用于容置电枢绕组的槽间隔开。根据本发明，嵌入相应电枢齿中的永磁体沿着背离气隙a的方向在电枢背部上突出有伸出部d。因此，电枢架构基座区域内的漏磁得到有效减少。已经发现如果该突起或伸出部的尺寸优选在2mm至6mm范围内，更优选在3mm至5mm范围内，那么就能获得最大程度的漏磁降低。

优选地，永磁体沿着齿的长度方向l的长度大于电枢沿着齿的长度方向l的长度。借助这个特征可以确保，永磁体从电枢背侧突出以改善磁通性能，而另一方面，永磁体延伸至齿端头，以改善磁通导致的性能，特别是降低漏磁。

优选地，至少电枢齿中的一些齿朝向气隙a具有宽度延伸部分，其优选沿着电枢齿的纵向l在电枢绕组水平(level)处已经开始，电枢绕组水平处即齿和相邻绕组彼此面对处。通过这个措施，电枢齿的宽度增加在其大部分长度范围上发生。这样就使得：相比于图2(a)所示的已知设计而言，齿端头处的减小的磁通密度。尽管在本发明的解决方案中，用于电枢绕组的铜线的空间减小了，但漏磁、避免磁通密度过大、以及相应的永磁体退磁危险都得到实质上的降低。

优选地，电枢齿的宽度增加在其长度的至少一半上发生。相应地，在该电机几何结构中，磁通分布更好更均匀。

优选地，电枢齿的宽度连续增加，没有在其第二侧部中形成边缘(edge)。电枢齿的该几何结构导致磁通均匀、漏磁减少。

在本发明的优选实施例中，电枢齿的宽度增加朝着气隙连续增大。这个特征导致了这个事实：在朝齿端头或气隙方向上，第二侧部沿着相邻槽的方向逐渐朝外弯曲。因此，齿端头处的漏磁得到最小化，并且在电枢齿中朝气隙方向没有发生过饱和。

优选地，两个不同的永磁体被安装在各电枢齿的第一侧部之间，从而第二永磁体在电枢齿长度的较大部分上延伸，而第一永磁体朝向气隙a安装在第二永磁体上方。