相應的T型沖片。
[0036]長動子I由多個分離的調磁鐵塊n組成，處于內外定子之間，調磁鐵塊11中間部分填充液體不導磁材料12固化后進行分隔；或直接由不導磁環12進行分隔，再由長螺栓進行固定。
[0037]本實施例采用短定子的形式，短定子上的永磁體磁鏈，通過長動子后，進入電樞中，與電樞繞組相交鏈，顯然在短定子與長動子相對位置不同時，電樞繞組中交鏈的磁鏈在發生變化，在電樞繞組中產生接近正弦的反電動勢，因此在電樞繞組中通入三相正弦電壓后，就會產生相應的三相正弦電流，從而產生電磁推力，推力動子實現直線運動。
[0038]本實施例中不對稱雙定子圓筒型永磁直線電機的工作原理:在短定子中電樞槽與永磁體對齊，當長動子調磁鐵塊與電樞齒對齊時，永磁體磁鏈經調磁鐵塊短路，電樞繞組磁鏈為零；隨著動子移動，其磁鏈增大，當調磁鐵塊邊沿與電樞齒中間位置與對齊時，永磁磁鏈經過調磁鐵塊全部進入電樞，與電樞繞組交鏈，達到最大值；動子繼續移動，磁鏈開始減小，當長動子調磁鐵塊完全移出電樞齒時，電樞齒正好處于兩個調磁鐵塊之間，永磁體磁鏈由這兩塊調磁鐵塊短路，電樞交鏈磁鏈達到最小值；再隨著動子移動，磁鏈反方向增加，當移動再與電樞齒對齊時，正好是相反磁性相反的永磁體，永磁體磁鏈達到最小值，顯然磁鏈是正負交變的，基本為正弦型，是雙極性磁鏈。
[0039]實施例二:
[0040]如圖4所示，本實施例的特點在于:長動子調磁鐵塊數與短定子電樞槽數相差2，其余與實例一相同，也采用徑向充磁式結構，本實施例中不對稱雙定子圓筒型永磁直線電機的工作原理跟實施例一相同，隨著動子位置的變化，電樞繞組中的磁鏈正負交變，基本為正弦型，是雙極性磁鏈。
[0041]實施例三:
[0042]如圖5所示，本實施例的特點在于:短定子永磁體個數是短定子電樞齒數的2倍，其余與實施例二相同，也采用徑向充磁式結構。
[0043]本實施例中不對稱雙定子圓筒型永磁直線電機的工作原理跟實施例一相同，隨著動子位置的變化，電樞繞組中的磁鏈正負交變，基本為正弦型，是雙極性磁鏈。
[0044]實施例四:
[0045]如圖6所示，本實施例的特點在于:采用軸向充磁式結構，內定子磁極22包括永磁體221和磁極鐵芯222交替排列組成，相鄰永磁體充磁方向相反，充磁方向與運動方向一致，電樞21與磁極22分別固定在工作平臺上，兩者都保持靜止，且兩個短定子都與長動子I保持一定的氣隙長度。短定子電樞齒數與永磁磁極的極數相同，位置上永磁體中心線與電樞槽對齊，長動子調磁鐵塊數與短動子電樞齒數相差I。
[0046]本實施例中不對稱雙定子圓筒型永磁直線電機的工作原理跟實施例一相同，隨著動子位置的變化，電樞繞組中的磁鏈正負交變，基本為正弦型，是雙極性磁鏈。
[0047]實施例五:
[0048]如圖7所示，本實施例的特點在于:長動子調磁鐵塊數與短動子電樞齒數相差2，其余與實例四相同，也采用采用軸向充磁式結構。
[0049]本實施例中不對稱雙定子圓筒型永磁直線電機的工作原理跟實施例一相同，隨著動子位置的變化，電樞繞組中的磁鏈正負交變，基本為正弦型，是雙極性磁鏈。
[0050]上述的對實施例的描述是為便于本技術領域的普通技術人員能理解和應用本發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對上述實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限于上述實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，對于本發明做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種不對稱雙定子圓筒型永磁直線電機，包括短定子和長動子；其特征在于:所述的短定子采用不對稱結構的內外雙定子，內定子為圓筒型的磁極，外定子為圓筒型的電樞，且兩者與長動子之間均保持一定氣隙； 所述的電樞為齒狀結構包括電樞鐵芯以及套設于電樞齒上的電樞繞組，所述的磁極為徑向充磁結構或軸向充磁結構； 所述的電樞采用半閉口槽或采用開口槽，且電樞齒朝向長動子；若電樞采用半閉口槽，則電樞齒部帶齒尖；若電樞采用開口槽，則電樞齒部不帶齒尖； 所述的電樞鐵芯由多個鐵芯單元沿軸向拼接組成，所述的鐵芯單元采用軟磁復合材料一次沖壓成形或采用T型硅鋼沖片沿徑向疊壓而成；若鐵芯單元采用T型硅鋼沖片，則其在圓周方向至少分成4段； 若磁極為軸向充磁結構，則其由若干塊磁極鐵芯和永磁體呈交替排列組成，所述永磁體的充磁方向為軸向，即與長動子的運動方向一致； 若磁極為徑向充磁結構，則其由一圓筒型的磁極鐵芯以及若干塊貼附于磁極鐵芯上且朝向長動子緊密排列的永磁體組成，所述永磁體的充磁方向為徑向，即與長動子的運動方向垂直； 所述的長動子由多個圓環型的調磁鐵塊按均勻間隔沿軸向排列組成，且調磁鐵塊個數N和電樞齒數M滿足如下關系:N = kM±l或N = kM±2，k為大于O的自然數。
2.根據權利要求1所述的不對稱雙定子圓筒型永磁直線電機，其特征在于:所述的永磁體個數為電樞齒數M的整數倍或電樞齒數M為永磁體個數的整數倍；若兩者個數相同，則每個永磁體的中心線與對應電樞槽的中心線對齊。
3.根據權利要求1所述的不對稱雙定子圓筒型永磁直線電機，其特征在于:所述的永磁體均為N極和S極交替排列。
4.根據權利要求1所述的不對稱雙定子圓筒型永磁直線電機，其特征在于:所述的長動子采用分離結構即相鄰兩個調磁鐵塊間注入液態非導磁材料填充后固化或插入非導磁材料環作為間隔，再通過長螺栓實現固定。
5.根據權利要求1所述的不對稱雙定子圓筒型永磁直線電機，其特征在于:所述的電樞繞組采用餅式繞組，每個電樞槽的線圈數為I?2個。
6.根據權利要求1所述的不對稱雙定子圓筒型永磁直線電機，其特征在于:所述的短定子固定于工作平臺上；其中，外定子通過固定支架安裝于工作平臺上；內定子被貫穿于一長軸上，長軸兩端固定于工作平臺上。
【專利摘要】本發明公開了一種不對稱雙定子圓筒型永磁直線電機，包括短定子和長動子；短定子為雙定子不對稱結構，一邊是電樞，另一邊是磁極，兩者分別固定于工作平臺上，兩者相對靜止又相互獨立，分別處于動子的不同邊，長動子處于兩個短定子之間，既實現了磁通切換式結構的優點，也有效避免了磁極散熱困難，磁路與電路相互競爭的缺點；短定子電樞部分直接固定于工作平臺，短定子磁極部分固定在一根長軸上，長動子通過滑動軸承與短定子之間保持要求的氣隙長度。本發明電機把電樞與磁極分別作為短定子中的一個定子，從而不僅大大減小了永磁體的用量，而且不影響永磁體的散熱條件，適用于工業、民用、醫藥等需要低成本直線運動的應用場合。
【IPC分類】H02K16-04
【公開號】CN104578635
【申請號】CN201510010254
【發明人】盧琴芬, 諸自強
【申請人】浙江大學
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月9日