[發明專利]弧形導軌無鐵心永磁直線電機

在審

• 申請號: 201710981365.0
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107659111A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 崔皆凡;韋福東;張迅誠;尹欣
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙)21115
• 代理人: 宋鐵軍

技術領域

本發明涉及電機研究領域，特別是涉及一種弧形導軌無鐵心永磁直線電機。

背景技術

在現有翼閘式閘門機的實際應用中，通常采取旋轉運動電機和機械傳動機構相結合的方式來實現機械結構在某一特定的角度范圍內進行往復運動。

弧形導軌無鐵心永磁直線電機是一種滿足機械結構在某一特定角度范圍內繞軸心線往復運動的直驅電機，解決了現有的用旋轉電機與機械或電子傳動結構相結合的方式所帶來的系統復雜，可靠性低，效率低和控制精度低的問題。可以廣泛應用于雙翼型閘門、雨刷器驅動部件、機器人關節等驅動負載做弧形運動的應用場合。

發明內容

發明目的：本發明的目的，在于提供一種弧形導軌無鐵心永磁直線電機，其能直接實現在某一特定的角度范圍內繞軸心線做弧形軌跡往復運動的電機。

技術方案：

一種弧形導軌無鐵心永磁直線電機，其特征在于：

包括導軌和動子；

所述導軌為截面為U型的弧形導軌，其開口位于弧形內側；

所述導軌U型槽內表面相對貼有N極和S極的永磁體；兩種極性的永磁體交替排列；所述永磁體在兩相對內表面上排列順序相反；

所述動子為注塑材料制成的截面為T型的弧形結構；所述動子設置在弧形導軌的槽內；所述導軌和動子的弧度同心；

所述動子內部有多組交替排列的三相單元線圈繞組。

所述的弧形導軌無鐵心永磁直線電機，優選地：所述導軌由第一弧形鐵軛，第二弧形鐵軛，第三弧形鐵軛構成，其中第一弧形鐵軛與第三弧形鐵軛形狀相同，結構鏡面對稱；在所述第一弧形鐵軛、第二弧形鐵軛及第三弧形鐵軛上均有安裝孔和定位孔；

所述第一弧形鐵軛，第二弧形鐵軛，第三弧形鐵軛通過安裝孔用螺栓拼接。

所述的弧形導軌無鐵心永磁直線電機，優選地：所述三相單元線圈繞組為扇形。

所述的弧形導軌無鐵心永磁直線電機，優選地：所述動子與第一弧形鐵軛、第三弧形鐵軛內表面及永磁體之間有氣隙。

一種加長弧形導軌無鐵心永磁直線電機，優選地：包括由多個如前所述的導軌首尾拼接組成的延長導軌；還包括如前所述的動子。

附圖說明：

圖1是本發明的主剖視圖；

圖2是本發明的電機總成側視截面圖；

圖3是本發明的第三弧形鐵軛及內表貼永磁體圖；

圖4是本發明的U型初級導軌及永磁體側視圖；

圖5是本發明的弧形動子主視剖面及內部繞組圖；

圖6是本發明的弧形動子側視圖；

圖7是本發明的弧形動子伸直后仰視圖。

圖中標注：

1第一弧形鐵軛；2第二弧形鐵軛；3第三弧形鐵軛；4弧形動子；5充磁方向為N的永磁體；6充磁方向為S的永磁體；7三相單元線圈繞組；8氣隙；9安裝孔；10定位孔；11動子定位孔。

優點及效果：該型電機結構簡單，效率高，控制精確，可靠性強，適用于需要實現弧形運動軌跡的門控裝置、傳送裝置、機床等工業或生活領域。

具體實施方式：

下面結合附圖，詳細說明本發明的應用。

參照圖1～4，一種弧形導軌無鐵心永磁直線電機，包括第一弧形鐵軛1，第二弧形鐵軛2，第三弧形鐵軛3構成的U型初級導軌，弧形動子4及其驅動電路構成。其中第一弧形鐵軛1與第三弧形鐵軛3形狀相同，結構鏡面對稱。在所述第一弧形鐵軛1、第二弧形鐵軛2及第三弧形鐵軛3上均有相同數量的安裝孔和定位孔。所述第一弧形鐵軛1、第二弧形鐵軛2和第三弧形鐵軛3的定位孔8和安裝孔9，定義兩個安裝孔8及一個定位孔9為一組，共6組，其中定位孔9位于兩個安裝孔8中間。第一弧形鐵軛1、第二弧形鐵軛2及第三弧形鐵軛3通過六組共12個安裝孔8用螺栓固定拼接，構成U形初級導軌，所述U型初級導軌結構由圖4表示。所述6個定位孔用來將電機固定到工作區域。所述第一弧形鐵軛1和第三弧形鐵軛3的內表面，分別貼有軸向充磁極性為N極的永磁體和極性為S極的永磁體，所述永磁體呈長方體結構。所述兩種極性的永磁體交替排列，兩種極性的永磁體在第一弧形鐵軛1和第三弧形鐵軛3上的排列順序相同。

參照圖1～2及圖5～7，一種弧形導軌無鐵心永磁直線電機的弧形動子4為注塑材料。該弧形動子內部有兩組交替排列的三相單元線圈繞組7，所述三相繞組呈扇形，工作時兩組三相繞組7的線圈分別順序通A、B、C三相交流電。所述弧形動子4底部有定位孔10，所述定位孔10是用來將電機弧形動子4與所要驅動的機械部件進行固定連接。