一种基于定子双边半齿槽结构的永磁同步直线电机的制作方法

本技术涉及永磁同步直线电机领域，尤其涉及一种基于定子双边半齿槽结构的永磁同步直线电机。

背景技术：

1、永磁同步直线电机(permanent magnet linear synchronous motor，pmlsm)是一种直线运动电机，通常由固定部分和移动部分组成，通常电枢绕组侧被称为初级，永磁体侧被称为次级，根据运动部件的不同又可被称为动子和定子。固定部分包括永磁体，移动部分包括线圈。永磁同步直线电机在各种工业应用中得到了广泛的使用，例如数控机床、半导体设备以及自动化生产线等。

2、永磁同步直线电机的端部效应是指在直线电机的工作过程中，由于电磁力的分布不均匀而导致的端部力影响。在直线电机中，磁场的产生和作用是通过固定在电机的一侧的磁铁和在电机活动部件(如滑块)上的线圈之间的相互作用完成的。由于磁场分布的不均匀性，电机的端部会受到更大的磁场力作用，从而引起一些不良影响。而目前现有的永磁同步直线电机中的定子铁芯多为全齿槽结构，即定子铁芯的齿和槽均为相等宽度的，只能设置单层的成型绕组，具体结构如图2、3所示。该结构的电机在运行过程中存在一些限制，限制了磁通量密度，还可能会引发磁滞损耗和涡流损耗等问题，影响电机的效能和稳定性，这些问题限制了传统全齿槽结构电机的进一步应用和发展。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种基于定子双边单边槽结构的永磁同步直线电机，目的是保持高推理密度的同时，降低制造成本，并减少损耗。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于定子双边半齿槽结构的永磁同步直线电机，包括定子铁芯、安装在所述定子铁芯槽内的成型绕组、动子平板和固设于动子平板上的永磁体；

3、所述定子铁芯的两端均为半齿槽结构，所述半齿槽结构包括边端半齿和边端半槽；

4、所述定子铁芯的中间为全齿槽结构，所述全齿槽结构为全齿和全槽等隔设置而成，所述半齿槽结构和所述全齿槽结构为一体化设计；所述边端半齿的宽度小于全齿的宽度，所述边端半槽的宽度小于全槽的宽度。

5、进一步地，所述半齿槽结构是由右半齿和右半槽组成，或是由左半齿、左半槽组成。

6、进一步地，所述永磁体采用钕铁硼材料烧结制成，安装于所述动子平板表面。

7、进一步地，所述成型绕组采用至少两股漆包线以模具成型的方式绕制固定，并连接到驱动电路。

8、进一步地，所述全齿的宽度为边端半齿宽度的两倍或两倍以上，所述全槽的宽度为边端半槽宽度的两倍或两倍以上，所述全槽和边端半槽的槽深相同。

9、进一步地，所述成型绕组为单层绕组或双层绕组，所述全槽内设置为双层绕组，所述边端半槽内设置为单层绕组。

10、单层绕组只在定子铁芯的齿的一个侧面上绕成一个排列有序的单层线圈，而双层绕组则是在齿的两个侧面上交替绕成两个排列相互穿插的线圈。双层绕组可以有效地降低电机的谐波，提高电机的效率和控制性能。而单层绕组虽然结构简单，制造成本低，但是在高功率、高转速的电机中容易产生谐波，使得电机的效率和控制性能较差。

11、本实用新型的技术效果和优点：

12、1.通过在定子铁芯两侧设置半齿槽结构，可以显著降低电机的定位力，提高电机效率，节省铁芯用材；

13、2.由于边端齿的宽度减小，随着电场输入的增加，边端齿部的磁通密度越密集，在不影响电磁推力的情况下，可以大大的缩短电机本体的尺寸；

14、3.通过对齿槽的宽度和深度的调整，可以实现电机性能的优化，使其适应更多不同的应用场景。

15、4.本申请在定子铁芯的全槽内设置有双层绕组，在其边端半槽内设置有单层绕组。从而能有效地降低电机的谐波，提高电机的效率和控制性能。

技术特征：

1.一种基于定子双边半齿槽结构的永磁同步直线电机，其特征在于，包括定子铁芯(1)、安装在所述定子铁芯(1)内的成型绕组(10)、动子平板(6)和固设于动子平板(6)上的永磁体(5)；

2.根据权利要求1所述一种基于定子双边半齿槽结构的永磁同步直线电机，其特征在于，所述半齿槽结构是由右半齿(2)和右半槽(3)组成，或是由左半齿(9)和左半槽(8)组成。

3.根据权利要求1所述一种基于定子双边半齿槽结构的永磁同步直线电机，其特征在于，所述全齿(4)的宽度为边端半齿宽度的两倍或两倍以上，所述全槽(7)的宽度为边端半槽宽度的两倍或两倍以上，所述全槽(7)和边端半槽的槽深相同。

4.根据权利要求1所述一种基于定子双边半齿槽结构的永磁同步直线电机，其特征在于，所述成型绕组(10)连接有驱动电路。

5.根据权利要求1所述一种基于定子双边半齿槽结构的永磁同步直线电机，其特征在于，所述成型绕组(10)为单层绕组或双层绕组，所述全槽(7)内设置为双层绕组，所述边端半槽内设置为单层绕组。

技术总结本技术涉及永磁同步直线电机领域，公开了一种基于定子双边半齿槽结构的永磁同步直线电机，包括定子铁芯、安装在所述定子铁芯槽内的成型绕组、动子平板和固设于动子平板上的永磁体；所述定子铁芯的两端均为半齿槽结构，所述半齿槽结构包括边端半齿和边端半槽；所述定子铁芯的中间为全齿槽结构，所述全齿槽结构为全齿和全槽等间距设置而成，所述半齿槽结构和全齿槽结构为一体化设计。本技术通过在定子铁芯的两端设置半齿槽结构，显著降低电机的定位力，提高电机效率，节省铁芯用材，实现电机性能的优化，使其适应更多不同的应用场景。技术研发人员：臧超,蒋少奇,王普威,王瑾璠受保护的技术使用者：深圳市逻辑谛科信息技术有限公司技术研发日：20231201技术公布日：2024/7/29