申请/专利权人：北京航空航天大学;北京航空航天大学宁波创新研究院

申请日：2022-06-29

公开（公告）日：2024-07-02

公开（公告）号：CN115189491B

主分类号：H02K1/17

分类号：H02K1/17;H02K41/03

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.02#授权;2022.11.01#实质审查的生效;2022.10.14#公开

摘要：本发明提供了一种双边无铁芯永磁同步直线电机，其包括两层呈上下间隔错位布置的磁极阵列，磁极阵列通过横截面为等腰三角形且水平充磁的磁极一、横截面为直角三角形且斜向充磁的磁极二和横截面为矩形且竖直充磁的磁极三构成，其中相邻的两个磁极三为不等宽布置。由此，直线电机采用新型双边Halbach磁极构型，通过磁极错位和磁极不等宽相结合，在极距不变的前提下，改变了竖直充磁的主磁极宽度，这种结构有利于提高气隙磁场波形正弦性，对比传统Halbach构型具有更高的可调性，有助于对电机整体达到更高的性能；并且，采用这种新型双边Halbach磁极构型还能够有效的提升基波幅值进一步的提高输出力，同时减小推力波动，在相同磁极用量下实现输出性能最大化。

主权项：1.一种双边无铁芯永磁同步直线电机，包括动子以及定子，所述动子包括线圈绕组和绕组连接板；所述定子包括上侧磁极阵列和下侧磁极阵列；所述动子滑设于所述上侧磁极阵列和所述下侧磁极阵列之间；其特征在于：所述上侧磁极阵列由多个磁路闭合的上侧磁极构型单元依次拼接构成，相邻的两个所述上侧磁极构型单元的磁路走势方向相反；所述上侧磁极构型单元包括一个横截面为等腰三角形的第一磁极、两个横截面为直角三角形的第二磁极和两个横截面为矩形的第三磁极，所述第一磁极的腰边侧面与所述第二磁极的斜边侧面拼合，所述第三磁极的直角侧面与所述第二磁极的直角侧面拼合；同一个所述上侧磁极构型单元中，当所述第一磁极的充磁方向为水平向左充磁时，位于所述第一磁极左侧方向的所述第二磁极的充磁方向为斜向左下充磁，位于所述第一磁极左侧方向的所述第三磁极的充磁方向为竖直向下充磁，位于所述第一磁极右侧方向的所述第二磁极的充磁方向为斜向左上充磁，位于所述第一磁极右侧方向的所述第三磁极的充磁方向为竖直向上充磁；当所述第一磁极的充磁方向为水平向右充磁时，位于所述第一磁极左侧方向的所述第二磁极的充磁方向为斜向右上充磁，位于所述第一磁极左侧方向的所述第三磁极的充磁方向为竖直向上充磁，位于所述第一磁极右侧方向的所述第二磁极的充磁方向为斜向右下充磁，位于所述第一磁极右侧方向的所述第三磁极的充磁方向为竖直向下充磁；其中，充磁方向为竖直向上的第三磁极的宽度大于充磁方向为竖直向下的第三磁极的宽度；所述下侧磁极阵列由多个磁路闭合的下侧磁极构型单元依次拼接构成，相邻的两个所述下侧磁极构型单元的磁路走势方向相反；所述下侧磁极构型单元包括一个横截面为等腰三角形的第四磁极、两个横截面为直角三角形的第五磁极和两个横截面为矩形的第六磁极，所述第四磁极的腰边侧面与所述第五磁极的斜边侧面拼合，所述第六磁极的直角侧面与所述第五磁极的直角侧面拼合；同一个所述下侧磁极构型单元中，当所述第四磁极的充磁方向为水平向左充磁时，位于所述第四磁极左侧方向的所述第五磁极的充磁方向为斜向左上充磁，位于所述第四磁极左侧方向的所述第六磁极的充磁方向为竖直向上充磁，位于所述第四磁极右侧方向的所述第五磁极的充磁方向为斜向左下充磁，位于所述第四磁极右侧方向的所述第六磁极的充磁方向为竖直向下充磁；当所述第四磁极的充磁方向为水平向右充磁时，位于所述第四磁极左侧方向的所述第五磁极的充磁方向为斜向右下充磁，位于所述第四磁极左侧方向的所述第六磁极的充磁方向为竖直向下充磁，位于所述第四磁极右侧方向的所述第五磁极的充磁方向为斜向右上充磁，位于所述第四磁极右侧方向的所述第六磁极的充磁方向为竖直向上充磁；其中，充磁方向为竖直向下的第六磁极的宽度大于充磁方向为竖直向上的第六磁极的宽度；充磁方向为竖直向下的所述第三磁极的中心线与充磁方向为竖直向下的所述第六磁极的中心线在同一条直线上；充磁方向为竖直向上的所述第三磁极的中心线与充磁方向为竖直向上的所述第六磁极的中心线在同一条直线上。

全文数据：

权利要求：

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