一种双永磁体横向磁通直线永磁电机的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及一种双永磁体横向磁通直线永磁电机。
【背景技术】
[0002] 横向磁通直线永磁电机的运动方向与电机磁场路径所在平面垂直，电机的电路和 电机磁路相对较为独立，与传统电机相比，横向磁通电机具有转矩密度高、设计灵活、电磁 负荷解耦、控制方便、低速特性优良等特点，其应用领域也日益扩展，尤其适合低速大功率 驱动场合，横向磁通电机极大地缩短了磁路长度，减小了铁磁材料的用量和铁耗，在一定范 围内提高了磁能变化率，进而提高了电机的出力。另外横向磁通直线永磁电机有控制特性 好的优点，在国民经济和国防等领域将会有广泛的应用前景。
[0003] 常规横向磁通直线永磁电机推力可比一般直线电机要大，然而电机的推力加大其 输出力脉动也增大，另外一般横向磁通直线永磁电机结构复杂，加工装配难度较大。一般平 板式横向磁通直线永磁电机还存在单边磁拉力的问题，一般的双面横向磁通直线永磁电机 加工装配比较费力。如何进一步提高电机力密度，如何减小输出力脉动，如何使电机结构更 加简单易于制作装配等都成为解决横向磁通直线永磁电机得到广泛应用的关键问题。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型为了解决上述问题，提出了一种双永磁体横向磁通直线永磁电机，本 装置可以实现该电机一个铁心叠片对应一个电枢绕组两条并联磁通回路，实现横向磁通直 线永磁电机结构简单，各相磁路短，力密度更高，输出力波动更小，短磁路可减小电机涡流 损耗提高电机效率，增加了永磁体的利用率。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0006] -种双永磁体横向磁通直线永磁电机，包括初级机构和次级机构，初级机构包括 若干个结构相同的初级单元，每个初级单元包括导磁部件和电枢绕组，其中，导磁部件具有 三个突出部分:主磁齿和位于主磁齿两侧的副磁齿，电枢绕组缠绕于主磁齿周围；所述次级 机构包括永磁体固定板和永磁体矩阵，永磁体矩阵包括若干个并排设置的永磁体，两排永 磁体依次--对应的固定于永磁体固定板两侧，导磁部件与永磁体之间存在气隙。
[0007] 同一排上相邻永磁体充磁方向相反或相同。
[0008] 同一列上的两个永磁体称为永磁体对，其充磁方向相反。
[0009] 进一步的，所述并排设置的永磁体之间的法向间距与两个副磁齿与主磁齿两气隙 间的间距相同。
[0010] 进一步的，所述永磁体对完全对齐或错位，永磁体与永磁体固定板平面之间平行 或成一定角度。
[0011] 所述导磁部件为E型结构，由导磁叠片叠压而成或有导磁复合材料锻压而成，绕组 绕制在E型导磁结构中。
[0012] 所述永磁体固定板为导磁或非导磁材料。
[0013] 所述每个初级单元的电枢绕组绕的磁场有两个并联的磁回路，每个磁回路对应一 个永磁体，一个磁回路为主磁齿、一个副磁齿、主磁齿与该副磁齿间的气隙，位于该气隙中 的永磁体;另一个磁回路为主磁齿、另一个副磁齿，主磁齿与该副磁齿间的气隙及该气隙中 的永磁体。
[0014] 所述初级单元的个数为电机相数的整数倍。
[0015] 所述初级单元间距Ls与永磁体对之间的间距为1P的关系 其中k = 0，1，2,3...，M为电机相数。
[0016] 电机中同相的初级单元绕组相互串联或并联。
[0017] -种大型双永磁体横向磁通直线永磁电机，包括若干个初级机构和次级机构，其 中次级机构并列设置，初级机构与次级机构一一对应。
[0018] 本实用新型的工作原理为：合理安排初级单元间间距和次级单元永磁体间间距， 通过运动方向上初次级之间的相对位置，合理给初级单元的各相通电，使初级单元产生的 磁场与次级单元永磁体磁场相互作用，产生持续的推力。如次级单元上同一排相邻永磁体 充磁方向不同，则同一排相邻永磁体间距180°电角度。初级单元采用三相，且相间间距采用 120°电角度。通过给初级单元线圈通相位相差120°的三相电流，则该电机运行原理和三相 同步电机一样。
[0019] 本实用新型的有益效果为：
[0020] (1)电机采用双永磁体结构，可以实现高力密度；
[0021] (2)电机结构简单紧凑，组装方便容易，空间利用率高；
[0022] (3)采用E型结构初级机构，每个初级单元均有一个绕组，一个绕组对应两个并列 磁回路，同时磁路短，可更大的提高电机功率同时减小电机涡流损耗和铁耗；
[0023] (4)电机输出力由电机初级单元和两列永磁体相互作用产生，每列永磁体与初级 单元产生的力相互独立，电机输出力为两列永磁体分别和初级单元相互作用产生的力的叠 加;可通过调节两列永磁体的相对位置来减小电机输出力的波动，从而使电机输出力波动 小，定位力小；
[0024] (5)每个初级单元都是相互独立的，电机可靠性高、容错能力强；
[0025] (6)电机初级单元可扩展为矩阵形式，扩展方便，进一步提高电机输出力。
【附图说明】
[0026] 图la是本实用新型的一种三相单永磁体矩阵双永磁体横向磁通直线永磁电机的 整体结构示意图；
[0027] 图1 b是本实用新型的一种三相单永磁体矩阵双永磁体横向磁通直线永磁电机的 整体结构放大示意图；
[0028] 图2是本实用新型的一种单永磁体矩阵双永磁体横向磁通直线永磁电机的端部视 图结构示意图；
[0029 ]图3是本实用新型的一种双永磁体横向磁通直线永磁电机的初级导磁材料结构示 意图；
[0030]图4是本实用新型的一种双永磁体横向磁通直线永磁电机的初级部分整体结构示 意图；
[0031] 图5是本实用新型的一种双永磁体横向磁通直线永磁电机的次级部分结构示意 图；
[0032] 图6是本实用新型的一种双永磁体横向磁通直线永磁电机的次级部分一个永磁体 矩阵三维结构示意图；
[0033] 图7是本实用新型的一种双永磁体横向磁通直线永磁电机一种磁通流向示意图；
[0034] 图8是本实用新型的一种双永磁体横向磁通直线永磁电机的一种磁力线分布不意 图；
[0035] 图9是本实用新型的一种多永磁体矩阵组成的一个大型双永磁体横向磁通直线永 磁电机结构示意图。
[0036 ]其中，1、初级导磁材料，2、初级线圈绕组，3、次级永磁体，4、次级永磁体固定板，1 -1、主磁齿，1_2、副磁齿，1_3、副磁齿，1_4、辄郃，1_1_1、极靴，1_1_2、极靴，1_2_1、极靴，1-3-1、极靴，3-1、次级永磁体，3-2、次级永磁体。
【具体实施方式】
[0037] 下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0038] 如图la所示，一种双永磁体横向磁通直线永磁电机，包括初级和次级两部分，初级 部分包括若干个结构相同的初级单元，每个初级单元由"E"型导磁材料和电枢绕组，次级部 分由依次对称排列的次级永磁体和次级永磁体固定板组成;初级导磁材料与次级永磁体之 间存在气隙。"E"型导磁材料由E型铁芯硅钢片叠压而成，也可以由复合导磁材料塑造而成。 E型导磁材料包括E型中间的主磁齿和主磁齿两边的各一个副磁齿组成。线圈绕组绕制在E 型导磁材料的主磁齿上(E型铁芯的中间齿），次级包括次级永磁体矩阵和次级永磁体固定 板，一个电机对应一个次级永磁体矩阵，该直线电机可并列组成一个大型双永磁体横向磁 通直线永磁电机