一種橫向磁通互感耦合直線開關磁阻電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于直線電機領域的開關磁阻電機，具體涉及一種新型的橫向磁通線圈互感耦合的直線開關磁阻電機。
【背景技術】
[0002]直線電機可以直接實現直線運動的機電能量轉換，省去了中間的轉換機構，能夠提高能量轉換效率，大大降低系統成本。開關磁阻電機結構簡單，散熱性能好，容錯性好，是一種理想的機電能量轉換裝置。然而，傳統的開關磁阻電機繞組之間互感獨立，工作時刻只有一相勵磁，工作效率低，電機功率密度低；同時，平板式的直線電機因為兩端開斷有明顯的邊緣效應，造成電機內磁場分布不連續，影響電機的運行性能，法向力也會大大降低導軌的使用壽命。
[0003]為克服這些問題，專利號為CN 101304207A的專利文獻公開了一種線圈互感耦合的直線開關磁阻電機，涉及一種線圈互感耦合的直線開關磁阻電機，其與傳統型開關磁阻電機相比，提高了繞組利用率和電機功率密度，使電路和磁路的利用率大大提高，但仍然存在磁路開斷引起邊緣效應，磁路不對稱引起法向力過大，使次級往復運動的工作效率不高。專利號CN 101355285B的專利文獻公開了一種多層組合式開關磁阻發電機，所涉及電機的動子為縱向多層組合結構，每層動子設置在一組齒槽相對的兩個定子鐵芯之間，優點是功率密度高和可靠性好，但仍然存在磁路開斷縱向邊緣效應較大和磁路不對稱引起的法向力過大的問題，不能滿足效率需求。專利號CN 103095095 A的專利文獻公開了一種不對稱雙面直線開關磁阻電機，所涉及的電機將動子齒設計為兩邊不對稱的形狀，且在動子兩側的定子組在位置上也不對稱，缺點是由于動子定子結構的不對稱，依然存在法向力過大的問題，效率不高。

【發明內容】

[0004]為了克服上述現有技術的缺點，本發明提供一種橫向磁通互感耦合直線開關磁阻電機。這種電機的采用既提高了電機系統中電路和磁路的利用率，提高電機的功率密度，又橫向磁通的原理保證了磁路與電路在幾何結構上的解耦，解決了現有傳統型直線電機存在的法向力過大的問題。
[0005]本發明提供一種橫向磁通互感耦合的直線開關磁阻電機，它包括軸、聯軸器、軸承、底座、定子、動子、永磁體及動子繞組。所述軸和所述底座通過所述聯軸器固定；所述定子包括若干個定子塊和定子套筒，各所述定子塊沿軸向等間距排列，各所述定子塊一次成型或者由硅鋼片沿軸向疊成，包括定子齒、定子槽和定子軛部，所述定子套筒由若干個相同大小套筒沿軸向連接而成，各套筒里可固定兩個定子塊；所述動子由動子一、動子二、動子三、永磁體和動子繞組構成，動子一、動子二、動子三沿軸向等間距排列，通過所述軸承沿軸向固定，包括動子齒、動子槽和動子軛部，所述動子齒上繞制動子繞組，動子繞組包括A、B、C三相；所述永磁體安放在所述動子齒中，所述永磁體由高性能永磁材料制成，沿徑向充磁，相鄰兩個永磁體的充磁方向相反。所述動子和軸承與所述軸形成軸向直線移動配合，可以沿軸向做直線運動。
[0006]所述定子與動子同軸，動子安放在定子內側。
[0007]所述定子與動子之間設有環形空氣隙。
[0008]所述各個定子塊與動子橫截面的極數相同。
[0009]所述各個定子塊與動子橫截面的齒寬相等。
[0010]所述定子與動子軸截面的極槽配合符合開關磁阻電機的普通原理。
[0011]所述動子一、動子二、動子三和軸承通過聯軸器連接為一體。
[0012]所述動子一、動子二、動子三上各有兩相繞組，按順序依次為A相B相、B相C相、C相A相，所述各動子槽里有兩相繞組。
[0013]所述動子繞組為集中繞組，每個時刻兩相繞組同時導通，采用雙極性通電方式，通電順序依次是A+B-、B+C-、C+A-。
[0014]所述動子的任一動子磁極與一定子塊磁極完全對齊時，另外兩個動子磁極與距離最近的定子塊磁極處于完全不對齊位置。
[0015]本發明的有益效果:本發明電機結合了橫向磁通的原理和線圈互感耦合的原理，既可以實現磁路與電路在幾何結構上的解耦，根據需要靈活進行電機設計，又利用了線圈間的互感耦合，改善了磁路和電路的利用率，提高了電機功率密度，還采用了圓筒型的對稱結構，解決了磁路開斷和磁路不對稱的問題。此外，永磁材料的引入克服了傳統開關磁阻電機需要額外勵磁電源，能量利用率低的缺點。適用于低速大推力高功率的直線運動應用場入口 ο
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明本體沿軸向的截面圖；
[0017]圖2為圖1的動子關聯區域放大圖；
[0018]圖3為本發明本體沿圖1中G-G橫向剖開的橫向截面圖；
[0019]圖4為本發明本體沿圖1中J-J橫向剖開的橫向截面圖；
[0020]圖5為本發明本體沿圖1中Κ-Κ橫向剖開的橫向截面圖；
[0021]其中，1為底座，2為軸，3為軸承，4為聯軸器，5為動子一，6為動子二，7為動子三，8為永磁體，9為定子塊，10為定子套筒，11為動子一上的動子繞組Α，12為動子一上的動子繞組Β，13為動子二上的動子繞組Β，14為動子二上的動子繞組C，15為動子三上的動子繞組C，16為動子三上的動子繞組Α。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述:
[0023]實施例一:
[0024]本實施例電機作電動機運行，相數為3，軸向截面每個周期定子塊數為2，動子塊數為3。參考圖1、圖2、圖3、圖4及圖5。本實施例包括底座1、軸2、軸承3、聯軸器4、定子、動子、永磁體8及設在動子組上的動子繞組。所述定子包括若干個定子塊9和定子套筒10，所述定子塊9沿軸向等間距排列，包括定子齒、定子槽和定子軛部，所述定子套筒10由若干個相同大小套筒沿軸向連接而成，各套筒里可固定兩個定子塊；所述動子由動子一 5、動子二 6、動子三7、永磁體8和動子繞組(包括A、B、C三相)構成，動子一 5、動子二 6、動子三7通過聯軸器4沿軸向等間距排列，通過軸承3沿軸向固定，包含動子齒、動子槽和