[发明专利]一种初级铁心交错式双边平板型横向磁通直线电机

说明书

本发明涉及电机技术领域，具体公开了一种初级铁心交错式双边平板型横向磁通直线电机，包括至少一个单相初级单元和次级单元，次级单元包括两个平板单元，单相初级单元位于两个平板单元之间；单相初级单元包括初级铁心、绕组和初级永磁体，初级铁心设置有多个，多个初级铁心分为两列，两列初级铁心交错分布，绕组缠绕在两列初级铁心上，初级铁心上均设置有初级永磁体，平板单元包括次级铁心和次级永磁体，次级铁心为板状，次级铁心与单相初级单元之间为气隙，次级永磁体设置在次级铁心上与单相初级单元相对的一侧，初级永磁体与次级永磁体相对设置。本发明具有空间利用率高、推力密度大、无法向力影响、容错能力强、易模块化的优点。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是一种初级铁心交错式双边平板型横向磁通直线电机。

背景技术

在数控加工机床、物流运输、无绳电梯、轨道交通等需求运载部件进行直线运动的应用场合中，采用直线电机直接驱动负载可避免传统旋转电机间接驱动负载时由中间机械转换传动装置带来的位置精度下降、系统效率降低、磨损加重、噪声增大等问题，具有显著的性能优势和良好的应用前景。因此，直线电机及其驱动系统成为了电机领域的一个重点研究方向。

传统平板型永磁同步直线电机中，对应电负荷的绕组槽与对应磁负荷的铁心齿位于同一平面内，两者存在直接的竞争关系，无法同时提升，限制了直线电机推力密度的进一步提升。平板型横向磁通直线电机中主磁通回路与电机运动方向垂直，电机的电路与磁路在空间内相对解耦，电磁负荷可在一定范围内同时提升以增大电机的推力密度，使得横向磁通直线电机具有推力密度大、设计灵活、易模块化等优点。然而，受横向磁通电机中磁通分布特点限制，现有平板式横向磁通直线电机的初级铁心间距为永磁体极距的2倍，相邻初级铁心间存在大量的冗余空间，造成了电机空间的浪费，电机的推力密度有待进一步提升。此外，现有横向磁通直线电机的定位力通常比传统永磁同步直线电机更大，造成直线电机运行中的推力波动增加、输出力品质降低，限制了横向磁通直线电机的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种初级铁心交错式双边平板型横向磁通直线电机。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种初级铁心交错式双边平板型横向磁通直线电机，包括至少一个单相初级单元和次级单元，所述次级单元包括两个平板单元，所述的单相初级单元位于两个平板单元之间；所述的单相初级单元包括初级铁心、绕组和初级永磁体，所述初级铁心设置有多个，多个初级铁心分为两列，两列初级铁心交错分布，所述绕组缠绕在两列初级铁心上，所述初级铁心上均设置有初级永磁体，所述平板单元包括次级铁心和次级永磁体，所述次级铁心为板状，次级铁心与单相初级单元之间为气隙，所述次级永磁体设置在次级铁心上与单相初级单元相对的一侧，所述初级永磁体与次级永磁体相对设置。

具体的，所述初级铁心为E形结构，其中间为大齿，上下两端为小齿，所述绕组缠绕在中间的大齿上，两列初级铁心的开口分别朝向不同的次级铁心。

具体的，所述初级铁心的大齿和小齿均为T型结构，其T型的短边的长度为两倍极距，长边的宽度小于一个极距。

具体的，所述初级铁心的大齿和小齿与次级铁心相对的端面上均沿竖直方向开设有浅槽，每列初级铁心相邻的初级铁心上的浅槽槽距为一个极距，同一初级铁心的上下两端的小齿上设置的浅槽上下对齐，所述初级铁心的大齿上设置的浅槽与小齿上设置的浅槽错位一个极距，所述初级永磁体镶嵌于浅槽内。

具体的，所述的次级铁心与单相初级单元相对的一侧沿长度方向均匀开设置有竖向的安装槽，所述的次级永磁体镶嵌在安装槽内，相邻所述安装槽的间距为两个极距，两个所述次级铁心上设置的安装槽错位一个极距。

具体的，同一所述次级铁心上设置的次级永磁体的充磁方向相同，且与相对的初级永磁体的充磁方向相同。