[发明专利]永磁直线电机及具有其的压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及电动机领域，更具体地，涉及一种永磁直线电机及具有其的压缩机。

背景技术

直线压缩机主要是伴随着直线电机驱动技术的发展而逐步发展起来的，直线电机是一种能将电能直接转换成直线运动的机械能的动力装置，是一种能够提供大功率、高推力的主要驱动元件。直线电机一般由定子和动子组成，动子在定子的驱动下做直线运动。

由于直线电机能直接产生连续单向或往复短行程的直线机械运动，改变了以往以链条、钢丝绳、传送带、齿条丝杠、涡轮蜗杆和曲柄连杆机构等传统的中间机械传动变换环节，克服了传统机械转换机构的传动链长、体积大、效率低、响应慢、精度低等缺陷，从而为往复式活塞制冷压缩机提供了一种新的驱动方式，也直接推动了其新原理与新结构的创新与发展。

现有的直线压缩机电机大多采用动磁式直线电机。如图1和图2所示，现有的动磁式直线电机磁钢包括外定子10、动子20和内定子30，其中外定子10包括外定子支架11和外定子铁芯12，动子包括动子支架21和磁钢22。图2中的C所示的为磁钢22与外定子10和内定子30之间形成的磁路。现有的动磁式直线电机采用平行充磁的方式，需要内定子配合，才可与外定子行程封闭磁路，而且端部漏磁比较严重。

发明内容

本发明目的在于提供一种结构简单、能够减少漏磁的永磁直线电机及具有其的压缩机。

根据本发明的一个方面，提供了一种永磁直线电机，包括外定子，其包括外定子支架和设置在外定子支架上的外定子铁芯；动子，其包括动子支架和沿动子支架的周向设置在动子支架上的N个Halbach永磁体，其中，相邻的Halbach永磁体的充磁方向以δ角度变化并形成光滑弧形磁路的永磁体。

进一步地，相邻的Halbach永磁体的充磁方向依次以δ角度递增。

进一步地，相邻的Halbach永磁体的充磁方向依次以δ角度递减。

进一步地，0°＜δ≤45°。

进一步地，Halbach永磁体为整体式磁体。

进一步地，Halbach永磁体包括磁场方向以δ角度依次变化的多个永磁体单元。

进一步地，Halbach永磁体的截面为方形。

进一步地，Halbach永磁体的截面为菱形。

进一步地，Halbach永磁体的截面为多边形。

根据本发明的一个方面，还提供了一种压缩机，包括前述的永磁直线电机。

采用本发明的永磁直线电机及具有其的压缩机，采用Halbach阵列对永磁体的充磁方向进行了优化，在外定子轴向运动方向依次减少形成平滑的弧形磁路，减少了端部漏磁，从而增强了单边磁场。另外，本发明可省去电机内定子，节约了永磁直线电机的成本，减轻了永磁直线电机的重量，并且降低了电机铁损，提高电机效率。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有的直线电机的立体结构示意图；

图2是现有的直线电机的剖视结构示意图；

图3是根据本发明的永磁直线电机的立体结构示意图；

图4是根据本发明的永磁直线电机的第一剖视结构示意图；

图5是根据本发明的永磁直线电机的第二剖视结构示意图；

图6是根据本发明的永磁直线电机的永磁体的磁路示意图；

图7是根据本发明的永磁直线电机的永磁体的第一结构示意图；

图8是根据本发明的永磁直线电机的永磁体的第二结构示意图；

图9是根据本发明的永磁直线电机的永磁体的第三结构示意图；以及

图10是根据本发明的永磁直线电机的永磁体的第四结构示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图3根据本发明的永磁直线电机，包括外定子10，其包括外定子支架11和设置在外定子支架11上的外定子铁芯12；动子20，其包括动子支架21和沿动子支架21的周向设置在动子支架21上的N个Halbach永磁体22，其中，相邻的Halbach永磁体22的充磁方向依次递增δ角度并形成光滑的弧形磁路。

如图4所示，本发明的采用Halbach阵列弧形充磁的永磁直线电机，为动磁式直线电机，电机动子上放置的Halbach永磁体充磁方式为：在外定子10轴向运动方向依次减少形成平滑的弧形磁路。