[實用新型]一種套筒式永磁同步直線驅動裝置

有效

• 申請號: 200720149571.7
• 申請日: 2007-06-11
• 公開（公告）號: CN201113754Y
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 穆欣;魏華;李會拴;宮偉
• 申請（專利權）人: 北京首科凱奇電氣技術有限公司
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03;G05D3/12
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司
• 代理人: 梁揮;祁建國

技術領域

本實用新型涉及直線驅動技術，特別是一種套筒式永磁同步直線驅動裝置。

背景技術

目前直線驅動技術的工業應用已逐漸成熟，如用在磁懸浮列車驅動；用在各種數控機床的直線運動的驅動等方面。但現有技術的同步直線電機運行時，需要另行安裝一光柵傳感器，如圖1所示，是現有技術套筒式永磁同步直線驅動裝置示意圖，可以看出，該同步直線驅動裝置要想運行必須在外部另行安裝獨立的讀數頭16和光柵尺15，這種結構雖然能夠滿足直線運動的直接驅動要求，但結構復雜，價格昂貴。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題在于，提供一種套筒式永磁同步直線驅動裝置，該裝置實現了光柵尺和導軌一體化，不僅結構簡單，還使得整體裝置成本大幅下降，性能得到有效提高。

為達到上述目的，本發明提供的套筒式永磁同步直線驅動裝置，包括：次級、套裝在所述次級上的初級、相位傳感器及裝在初級兩端的端蓋，其特征在于，所述次級外表面刻有光柵刻線，所述端蓋內設有一讀數頭，所述讀數頭隨初級一起運動讀取所述光柵刻線并通過所述相位傳感器反饋給控制電路進行驅動控制。

上述套筒式永磁同步直線驅動裝置，其特征在于，還包括一支架，所述次級的兩端固定安裝在所述支架上。

上述套筒式永磁同步直線驅動裝置，其特征在于，所述次級外表面為薄壁不銹鋼管，所述鋼管內裝有永磁體或繞組。

上述套筒式永磁同步直線驅動裝置，其特征在于，所述初級為圓筒形的電磁線圈。

上述套筒式永磁同步直線驅動裝置，其特征在于，所述圓筒形的電磁線圈外裝有一初級托架，所述端蓋固定在所述初級托架的兩端。

上述套筒式永磁同步直線驅動裝置，其特征在于，所述端蓋內裝有密封氈圈和滑動軸承，所述初級通過滑動軸承與次級滑配。

上述套筒式永磁同步直線驅動裝置，其特征在于，所述永磁體由多塊磁體組成。

與現有技術相比，本實用新型克服了現有技術同步直線驅動裝置要想運行必須在外部另行安裝獨立的直線傳感器和導軌的缺陷，本直線驅動裝置的次級表層的薄壁不銹鋼管一體多用，使得整個直線電機結構簡單，價格下降，使用方便。

附圖說明

圖1是現有技術套筒式永磁同步直線驅動裝置示意圖；

圖2A～2C分別是本實用新型直線驅動裝置裝配主視、左視及剖視示意圖；

圖3是本實用新型套筒式永磁同步直線驅動裝置結構示意圖；

圖4是本實用新型直線驅動裝置次級截面圖；

圖5是本實用新型直線驅動裝置帶光柵刻線次級示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例詳細說明本實用新型的技術方案，以更進一步了解本實用新型之方案、目的及功效，但不作為對本實用新型所附權利要求的限制。

參考圖2A～2C和圖3，本實用新型的套筒式永磁同步直線驅動裝置，其包括：帶光珊刻線的次級(定子)3、套裝在次級上的套筒式電機初級8(動子或滑塊)、初級兩端的端蓋1和4以及光柵讀數頭16、相位傳感器12及支架17。其中，電機初級8和帶光柵刻線的次級3為主要部件，在電磁力作用下這兩部分作相對的直線滑動。初級8包括圓筒形的電磁線圈80和及支撐線圈的初級托架81，在初級托架的兩端裝有前端蓋1和后端蓋4，兩端蓋中裝有密封氈圈6和滑動軸承5，初級8通過滑動軸承5與次級3滑配。相位傳感器12安裝在前端蓋1上，次級3的兩端固定在支架17上。

參考圖4和圖5，次級3外表面為薄壁不銹鋼管31，鋼管內部安裝多塊永磁體(或繞組)30，不銹鋼管外表面刻有光柵刻線33。次級鋼管內部的永磁體30，用專用的工裝裝配而成，其中薄壁不銹鋼管33可作為永磁體保護罩和滑動軸承滑動體，同時還起直線傳感器的作用。

本實用新型的直線驅動裝置采用光柵式測量裝置，如圖5所示，次級3外層為拋光的不銹鋼管31，用激光在其表面上刻線33，刻線33大于等于5條/mm，再次參考圖3，讀數頭16安裝在前端蓋1上，隨初級8一起運動，讀取次級3外表面的光柵刻線33，再經由相位傳感器12將檢測的信號傳送給控制電路，由控制電路對進行邏輯變化后產生脈寬調制PWM信號，經過驅動電路放大送至逆變器各功率開關管，從而控制套筒式永磁直線驅動裝置各相繞組按一定順序工作，在電機氣隙中產生跳躍式旋轉磁場。

在本實用新型的直線驅動裝置中，初級8的鐵心由10#成型鋼加工而成，上面直接安裝帶骨架繞組，比普通直線電機簡單。次級3鐵心采用45#鋼，次級表面的不銹鋼管用膠套牢，表面拋光，用激光機刻線。