[发明专利]线性磁通切换永磁电机

说明书

本发明涉及一种线性磁通切换永磁(FSPM)电机(10)，包含：纵向线性定子(14)，其中定子齿部(16)面向空气间隙(a)；以及动子(12)，其包含至少一个电枢(13)，该至少一个电枢包含电枢齿部(18)，该电枢齿部通过狭槽(30)而隔开，以接收电枢绕组(32)。根据本发明，所述电枢齿部(18)中的至少一些电枢齿部(18)，优选全部电枢齿部(18)分别使至少两个永磁体(20、22)嵌入，所述至少两个永磁体连续定位在所述齿部的纵向方向(I)上，由此，两个永磁体(20、22)具有不同的磁特性。

技术领域

本发明涉及一种线性磁通切换永磁电机，其包含：纵向线性定子，其中定子齿部面向空气间隙；以及动子，其包含电枢，该电枢包含具有轮廓构件的电枢轮廓，该轮廓构件与至少一个永磁体一起形成动子的电枢齿部，由此电枢齿部通过接收电柩绕组的狭槽而隔开。所述齿部具有紧靠永磁体安装的第一侧和面向狭槽且紧靠电枢绕组安装的第二侧，由此，所述齿部具有朝向空气间隙的延伸宽度。这种已知的构造例如示于图2(a)中，其中半封闭式的狭槽由齿部尖端形成，所述齿部尖端在齿部的最上部中延伸，使得铜或绕组在狭槽中所在的区域不受具有增加的宽度的齿部尖端的影响。该实施例具有如下优势：电枢绕组的铜的空间不受延伸的齿部尖端的影响。

背景技术

在线性磁通切换永磁电机(FSPM)中，该解决方案可能导致伴随有磁通泄漏的齿部尖端中的过饱和，并且可能甚至导致永磁体的不可逆的消磁。

CN104242501A公开了一种根据权利要求1的前序部分的线性磁通切换永磁电机。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种FSPM电机，其中上述问题被减少。

该目的通过根据权利要求1的线性FSPM来实现。本发明的优选实施例为从属权利要求的主题。本发明的优选实施例还在说明书中以及附图中得到描述。

基本上，本发明的线性磁通切换永磁(FSPM)电机包含：纵向线性定子，其中定子齿部面向空气间隙；以及动子，其包含至少一个电枢，该电枢包含电枢齿部，该电枢齿部通过接收电枢绕组的狭槽而隔开。根据本发明，至少一些电枢齿部、优选所有的电枢齿部分别使至少两个永磁体嵌入，至少两个永磁体连续定位在齿部的纵向方向I上，由此，两个永磁体具有不同的磁特性。

在电枢齿部尖端的区域中，磁通密度实际上较高，这可导致过饱和。进一步远离齿部尖端，永磁体中的磁通密度降至相对低值。该低操作磁通密度值可以引起永磁体的不可逆的消磁，尤其是当永磁体在高温条件下工作时。因此，选择具有良好消磁特效的第二永磁体用于该齿部区域，该区域优选在电枢齿部的大部分长度范围内延伸。无论如何，例如为钕磁体的具有良好的不可逆的消磁特效的磁体具有较弱的剩磁，这意味着电机的性能通过在磁化方面选择较强的磁体而下降，该较强的磁体在另一方面在剩磁方面较弱。因此，在电枢齿部的长度上使用两个不同的永磁体(混合磁体)解决了该问题，因为在电枢齿部的最大长度范围内，使用第二永磁体，第二永磁体具有良好的消磁特效，但是具有较低的剩磁，并且仅在齿部尖端的区域中，使用具有高剩磁的第一永磁体，这带来了良好的效率。该类永磁体混合物满足了对有效永磁体的需求，并在另一方面满足了在电枢齿部的最大长度范围内对消磁有良好防扩的需求。

优选地，第一永磁体具有比第二永磁体在平行于空气间隙的平面中更大的横截面区域，这经由比第二永磁体更大的宽度而获得。这减少了齿部尖端中过饱和的危险。另外，该特征具有以下效应：第一和第二磁体的整个组具有增加的效率，并且磁通泄漏减少。

在本发明的优选实施例中，第一永磁体的上表面与齿部尖端对准。这导致以下事实：第一永磁体用于存在最高磁通密度的区域中。通过使用具有低剩磁但另一方面具有良好消磁特性的第二永磁体，可以根本上提高SPM电机的可靠性和操作效率。