[發(fā)明專利]直線電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310055914.3
• 申請(qǐng)日: 2013-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN103178686B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王光能;曹卉;王書華;高云峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司;深圳市大族電機(jī)科技有限公司
• 主分類號(hào): H02K41/02
• 分類號(hào): H02K41/02;H02K1/32
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司44224
• 代理人: 何平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及直線電機(jī)，特別是涉及一種推動(dòng)力平穩(wěn)的直線電機(jī)。

背景技術(shù)

直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。請(qǐng)參考圖1，直線電機(jī)可以看成是旋轉(zhuǎn)電機(jī)按徑向剖開，并展成平面而成。直線電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)都包括定子（也叫初級(jí)）1和動(dòng)子（也叫次級(jí)）2。在直線電機(jī)中，若初級(jí)繞組中通多相交流電，便產(chǎn)生一個(gè)平移交變磁場(chǎng)，稱為行波磁場(chǎng)。在行波磁場(chǎng)與永磁體（設(shè)于定子上）的作用下產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的直線運(yùn)動(dòng)。

如圖2所示，是直線電機(jī)的動(dòng)子的軸向剖面示意圖。動(dòng)子包括鐵芯21和纏繞在鐵芯21上的線圈22，其中線圈22置于開設(shè)在鐵芯21上的齒槽23中。帶有鐵芯21的動(dòng)子，能夠在直線電機(jī)運(yùn)行過程中提供較大的推動(dòng)力。然而其存在的磁阻力會(huì)導(dǎo)致推力的波動(dòng)，有時(shí)候不能提供平穩(wěn)和精確的推力。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種能夠提供平穩(wěn)推力的直線電機(jī)。

一種直線電機(jī)，包括：定子，包括磁軛和設(shè)于所述磁軛上的間隔排列的永磁鐵；動(dòng)子，與所述定子相對(duì)設(shè)置，包括磁芯和線圈；所述磁芯為無齒槽的塊狀，所述線圈纏繞成扁平狀貼附在所述磁芯面向所述定子的一面，并向所述磁芯上與面向所述定子的一面的相鄰的兩個(gè)側(cè)面彎折延伸并貼附。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述動(dòng)子還包括設(shè)于所述磁芯背向所述定子的一面的散熱單元。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述散熱單元還設(shè)于所述磁芯上與背向所述定子的一面的相鄰的兩個(gè)側(cè)面。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述動(dòng)子還包括外殼，所述散熱單元、磁芯以及線圈緊密貼合并容置在所述外殼的腔體中。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述散熱單元為緊密排列的散熱管。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述散熱管為銅管或鋁管。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述散熱管中注入液態(tài)冷卻介質(zhì)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述外殼為鋁合金或不銹鋼材料，且橫截面為U型結(jié)構(gòu)，所述外殼的開口面向所述定子，所述外殼內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂灌封。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述磁芯與線圈之間設(shè)有絕緣層。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述磁芯為由硅鋼片疊合形成的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)。

上述直線電機(jī)，線圈的放置方式仍然可以使電機(jī)完成本身功能，并且由于磁芯沒有齒槽，直線電機(jī)可有效避免磁阻力的產(chǎn)生，使得電機(jī)出力平穩(wěn)無波動(dòng)。

附圖說明

圖1為直線電機(jī)結(jié)構(gòu)及原理圖；

圖2為傳統(tǒng)的直線電機(jī)的動(dòng)子軸向剖視圖；

圖3為一實(shí)施例的直線電機(jī)立體圖；

圖4為圖3中直線電機(jī)的主視圖；

圖5為圖3中直線電機(jī)的側(cè)視圖；

圖6為圖3中線圈的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

圖3為一實(shí)施例的直線電機(jī)立體圖，圖4為圖3中直線電機(jī)的主視圖，圖5為圖3中直線電機(jī)的側(cè)視圖。參考圖3~圖6，該直線電機(jī)包括定子100和與定子100相對(duì)設(shè)置的動(dòng)子200。

定子100包括磁軛120和設(shè)于磁軛120上的永磁鐵110。磁軛120是本身不產(chǎn)生磁場(chǎng)、在磁路中只起磁力線傳輸?shù)能洿挪牧希跑椘毡椴捎脤?dǎo)磁率比較高的軟鐵、DT4E、10號(hào)鋼、A3鋼以及軟磁合金來制造。永磁鐵110在磁軛120上根據(jù)磁場(chǎng)方向間隔排列，可以采用釹鐵硼、釤鈷或鐵氧體制造。

動(dòng)子200包括磁芯210、線圈220、絕緣層230、散熱單元240以及外殼250。磁芯210、線圈220、絕緣層230以及散熱單元240緊密貼附并容置在外殼250內(nèi)。

磁芯210為無齒槽的塊狀。本實(shí)施例優(yōu)選為由硅鋼片疊合形成的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)。其他實(shí)施例中，也可以選用導(dǎo)磁性良好的材料制成無齒槽的塊狀。

線圈220纏繞成扁平狀貼附在磁芯210面向定子100的一面，并向磁芯210上與面向所述定子的一面的相鄰的兩個(gè)側(cè)面彎折延伸并貼附。參考圖6，線圈220是由三相線圈連接而成，且線圈220用銅線繞制成多個(gè)長(zhǎng)方形小線圈，多個(gè)小線圈并列排布，并固化成一個(gè)大長(zhǎng)方形。上述設(shè)置方式使得電機(jī)結(jié)構(gòu)較為緊湊。線圈220的放置方式仍然可以使電機(jī)完成本身功能，并且由于磁芯210沒有齒槽，直線電機(jī)可有效避免磁阻力的產(chǎn)生，使得電機(jī)出力平穩(wěn)無波動(dòng)。

絕緣層230設(shè)置在磁芯210與線圈220之間。絕緣層230為導(dǎo)熱性良好的基材。

散熱單元240設(shè)于磁芯210背向定子100的一面。本實(shí)施例中，散熱單元240還設(shè)于磁芯210上與背向定子100的一面的相鄰的兩個(gè)側(cè)面。