[发明专利]初次级双模块化永磁同步直线电机

说明书

本发明涉及一种初次级双模块化永磁同步直线电机，包括初级组件和次级组件；初级组件分为多个初级模块，每个初级模块均由初级铁心和电枢绕组构成，初级铁心包括背轭和齿槽结构，电枢绕组设置在齿槽内；所述次级组件分为多个相同的次级模块，永磁体按照N‑S极相间分布表贴在次级铁心表面；初级组件和次级组件之间为气隙。本发明同时实现了直线电机初级和次级的模块化设计，整个电机结构灵活可调，通过多段初级模块和多段次级模块的组合，既能获得长行程电机，也能获得大推力电机，增大电机的传送容量并提高电机的传输效率，可应用于各种自动化及智能化生产线上。

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体涉及一种初次级双模块化永磁同步直线电机。

背景技术

直线电机系统进行直接传动时摒弃了中间复杂的传动机构，具有结构简单可靠、推力大、效率高等优点，其应用领域正逐渐扩大到生产及生活的各领域。在自动化及智能化生产线应用中，多个负载之间的运动状态需要动态调整。以往工业领域常用的单个动子模块永磁同步直线电机系统仅能实现单个负载的往复运动，这种模式严重制约了整个系统的生产和传输效率。因此提出了初次级双模块化永磁同步直线电机结构，通过多段初级模块和多段次级模块的组合，使得电机能够实现长行程电机或者大推力电机的灵活调整，增大传送的容量和提高传输效率。同时，模块化结构能够有效抑制直线电机的端部效应，有效抵消各个模块之间的端部力，抑制直线电机系统的定位力和推力波动。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种初次级双模块化永磁同步直线电机，解决现有技术中长行程单动子永磁同步直线电机结构单一、推力波动大的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案是：一种初次级双模块化永磁同步直线电机，包括初级组件和次级组件，初级组件和次级组件之间为气隙；

所述初级组件包括多个初级模块，每个初级模块均由初级铁心和电枢绕组构成，初级铁心均包括背轭和齿槽结构，电枢绕组设置在齿槽内；所述次级组件由多个次级模块组成，每个次级模块由永磁体和次级铁心构成，永磁体按照N-S极相间分布表贴在次级铁心。

进一步地，相邻两个初级模块之间的距离为S₁＝(k₁+1/3)τ，k₁为整数，τ为极距，相邻初级模块同相绕组之间的电角度为60°；设置每个初级模块上的绕组排序，第一初级模块上按照A-Z-B-X-C-Y的顺序阵列，第二初级模块上按照C-Y-A-Z-B-X的顺序阵列，第三初级模块上按照B-X-C-Y-A-Z的顺序阵列，以此类推。

进一步地，相邻两个初级模块之间的距离S₁＝(k₁+2/3)τ，τ为极距，k₁为整数，相邻初级模块同相绕组之间的电角度为120°；设置每个初级模块上的绕组排序，第一初级模块上按照A-Z-B-X-C-Y的顺序阵列，第二初级模块上按照B-X-C-Y-A-Z的顺序阵列，第三初级模块上按照C-Y-A-Z-B-X的顺序阵列，以此类推。

进一步地，每个次级模块有2m个永磁体，m为整数；相邻两个次级模块之间的间隔为S₂＝2τ，τ为极距。

进一步地，每段次级铁心长度为l₂，满足l₂＝2mτ，τ为极距。

进一步地，每个初级模块初级铁心的长度为l₁，满足l₁≥l₂+S₂。

本发明的优点具体如下：

(1)通过初级铁心模块化结构及重新设置绕组顺序，能够有效抑制端部效应，消除电感不对称现象，降低电机的推力波动但不影响电机的推力输出；