[发明专利]不等宽永磁体双水冷扁平型直线同步电机

说明书

技术领域：本发明涉及一种不等宽永磁体立体水冷扁平型直线同步电机。

背景技术：目前扁平型永磁同步直线电机水冷系统大多采用在电机初级铁芯轭部采用圆铜管通水冷却，由于电机的主要发热源为电机绕组，热量要通过绝缘和铁芯等热阻才能传到冷却管，为了安装冷却管方便，大多安装在开口槽内，铜管与铁芯的接触面积也多为半个圆周，无法充分利用圆筒管的散热面积。另外由于永磁体和有槽铁芯相互作用，永磁同步电机不可避免地产生齿槽定位力矩，导致电机推力波动，由此产生振动，影响定位精度。目前行业大多采用斜磁极或斜槽的方法，但是因为倾斜角度要求精度较高，就给加工带来的很大困难。

发明内容：本发明的目的是提供一种积小、重量轻、噪音低、定位精度高、易维护、适合大批量生产的高性能永磁同步电机。本发明的技术方案为：一种不等宽永磁体双水冷扁平型直线同步电机，由初级和次级组成，初级由初级铁芯、绕组、冷却管、冷却柔性带和机壳组成，冷却管按方波形状均匀分布在初级铁芯每个齿槽底部，冷却管上部分布电机绕组，在绕组两侧各安装一条冷却柔性带，冷却柔性带充入要求的水压后与绕组端部充分接触，机壳上下两个面为不锈钢板，四个侧面为铝合金板，在初级内部的微小空隙中浇注高导热树脂，次级由多个相同的模块组成，每个模块由单体永磁体、多体永磁体、次级磁轭板组成，单体永磁体和多体永磁体的宽度不同，单体永磁体只有一块，多体永磁体有若干块，单体永磁体、多体永磁体按规律平行排列在低碳钢材料的次级磁轭板上，每块单体永磁体、多体永磁体都间隔相同的距离。

次级模块的永磁体如果采用完全相同的形状，每个永磁体中心都对应初级齿的同一个位置，这样齿槽的定位力矩是叠加的。而采用不等宽的永磁体后，永磁体中心对应初级齿的不同位置，改变了气隙磁场分布，使齿槽定位力矩变小，达到了优化电机性能的目的。

本发明的技术效果：

1、电机初级冷却系统采用冷却管和冷却柔性带，冷却管直接接触铁芯，冷却柔性带直接接触绕组，同时散热，提高了散热能力，可以使电机承受更大的电流，从而大幅度提高电机推力。

2、次级采用不等宽永磁体，削弱了齿槽定位力矩，而且磁钢均为长方体，容易加工，通过常规的设备，就可达到较高的精度，降低了加工成本。

附图说明：

图1为本发明外形图的主视图。

图2为本发明外形图的侧视图。

图3为本发明结构的主视图。

图4为本发明结构的侧视图。

图5为本发明次级模块的主视图。

图6为本发明次级模块的俯视图。

图7为本发明冷却系统的主视图。

图8为本发明冷却系统的侧视图。

图9为本发明冷却系统的俯视图。

具体实施方式：

如图1、图2所示，一种不等宽永磁体双水冷扁平型直线同步电机，由初级1和次级2组成。如图3、图4所示，初级由初级铁芯3、绕组4、冷却管5、冷却柔性带6和机壳7组成，冷却管5按方波形状均匀分布在初级铁芯3每个齿槽底部，冷却管5上部分布电机绕组4，在绕组4两侧各安装一条冷却柔性带6，冷却柔性带6充入要求的水压后与绕组端部充分接触，机壳7上下两个面为不锈钢板，四个侧面为铝合金板，在初级内部的微小空隙中浇注高导热树脂8。如图5、图6所示，次级2由多个相同的模块组成，图5所示为一个模块，每个模块由单体永磁体9、多体永磁体10、次级磁轭板11组成，单体永磁体9和多体永磁体10的宽度不同，单体永磁体9只有一块，多体永磁体10有若干块，单体永磁体9、多体永磁体10按规律平行排列在低碳钢材料的次级磁轭板11上，每块单体永磁体9、多体永磁体10都间隔相同的距离。如图7所示，为冷却系统示意图，如图8、图9所示，冷却管5是由铜或铝等高导热材料制成的圆管，冷却柔性带6为复合材料，是由高柔性的高分子材料和高导热性的金属材料层压制成的，冷却柔性带6通过热压后，形成方波形状的水路，冷却柔性带6在机壳和绕组的不规则缝隙中能充分和绕组接触，进行冷却。