[發明專利]一種雙向同步運動直線電機

有效

• 申請號: 201410201368.4
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN103997185B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 胡敏強;仲偉波;余海濤;黃磊;施振川;劉強;劉春元;聞程;陳中顯;董坤
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02K41/02
• 分類號: H02K41/02;H02K16/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 黃成萍

技術領域

本發明涉及一種雙向同步運動直線電機。

背景技術

直線電機是一種將電能直接轉化成直線運動的電機，目前已應用在工業、民用和航空航天等各個行業。由于直線電機本身結構的原因，其初級鐵芯是開斷的，產生了所謂的邊端效應，從而引起波形畸變和損耗增加等問題，如何減少端部效應對電機性能的影響，是目前一個重要的研究課題。對于雙向同步直線運動的場合，以自動門為例。目前大部分自動門采用旋轉電機驅動，也有少部分自動門采用直線電機驅動。對于采用旋轉電機驅動的自動門，首先需要利用減速裝置降低電動機轉速，然后利用機械傳動機構把旋轉運動轉化為雙向的直線運動；對于采用普通直線電機驅動的自動門，需要利用機械傳動機構把單方向的直線運動轉化為雙向的直線運動。綜上所述，對于采用旋轉電機和普通直線電機驅動的自動門，由于存在較為復雜的機械傳動機構，導致自動門裝置的整體效率較低，且整體成本和故障率較高。對于其它需要同步雙向運動的場合也存在同樣的問題。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種雙向同步運動直線電機，具有雙向同步運動、端部效應較小、機械結構簡單、整體故障率低等特點。

技術方案：為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種雙向同步運動直線電機，包括定子、動子一和動子二，定義一個平面S，所述定子相對于平面S上下對稱，所述動子一和動子二的結構及尺寸相對于平面S上下對稱；

所述定子包括定子鐵芯和繞組，定子鐵芯的上下表面對稱開設齒槽，繞組嵌繞在定子鐵芯的槽中；所述定子鐵芯上下兩面的繞組所形成磁場的運動方向相反，且定子鐵芯上下兩面的繞組在定子鐵芯內部形成一個環形磁場；

所述動子一包括背鐵一，背鐵一與定子鐵芯通過滑軌滑塊機構一連接；所述動子二包括背鐵二，背鐵二與定子鐵芯通過滑軌滑塊機構二連接；所述滑軌滑塊機構一和滑軌滑塊機構二的結構及尺寸相對于平面S上下對稱。

具體的，所述定子鐵芯中心開孔，其中固定嵌有固定板；所述背鐵一上固定有滑軌一，所述背鐵二上固定有滑軌二，所述固定板上固定有滑塊，所述滑塊和滑軌一形成滑軌滑塊機構一，所述滑塊和滑軌二形成滑軌滑塊機構二。

具體的，所述滑軌一包括A滑軌一和B滑軌一，所述滑軌二包括A滑軌二和B滑軌二，所述滑塊包括A滑塊和B滑塊；所述A滑塊的上下兩側分別與A滑軌一和A滑軌二構成滑軌滑塊機構，所述B滑塊的上下兩側分別與B滑軌一和B滑軌二構成滑軌滑塊機構，其中位于上方的兩組滑軌滑塊機構形成滑軌滑塊機構一，位于下方的兩組滑軌滑塊機構形成滑軌滑塊機構二。

具體的，所述固定板采用非導磁性材料鋁板制成。

具體的，所述背鐵一的左右兩側分別設置有A端部限位塊一和B端部限位塊一；所述背鐵二的左右兩側分別設置有A端部限位塊二和B端部限位塊二。

具體的，所述定子鐵芯的左右兩側分別設置有A限位開關和B限位開關；所述A限位開關可與A端部限位塊一和A端部限位塊二接觸，所述B限位開關可與B端部限位塊一和B端部限位塊二接觸。

具體的，所述定子鐵芯采用硅鋼片沖片疊壓而成。

具體的，該直線電機采用感應式結構，定子的單邊極數為4極，定子鐵芯的上下表面均設置有13個定子齒和12個定子槽，繞組嵌繞在定子槽內；所述繞組為集中繞組，由12個線圈組成，按順時針方向分別記為A1、B1、C1、A2、B2、C2、A3、B3、C3、A4、B4和C4；每個線圈有兩個圈邊，分別記為P和N，即線圈A1是由A1P和A1N兩個圈邊構成，其它線圈依次類推；每個定子槽內嵌有一個線圈邊，每個線圈的兩個圈邊間隔兩個定子槽；12個線圈分別屬于A、B、C三相，A相由A1、A2、A3和A4四個線圈構成，B相由B1、B2、B3和B4四個線圈構成，C相由C1、C2、C3和C4四個線圈構成，其中每相四個線圈均為首尾相串連。

有益效果：本發明提供的雙向同步運動直線電機，可應用在需要同時提供雙向運動的場合，例如自動門等；該電機結構新穎，改善了直線電機的端部效應，并提高了性能；同時，采用這種電機可以大大減少機械傳動機構的使用，能提高裝置的傳動效率和可靠性。

附圖說明

圖1為本發明的立體結構示意圖一；

圖2為本發明的立體結構示意圖二；

圖3為本發明的剖視結構示意圖；

圖4為本發明的定子結構示意圖；

圖5為本發明雙向運動示意圖，5(a)和5(b)表示兩個不同的運動方向。

具體實施方式