[發明專利]直線電機

在審

• 申請號: 202010896814.3
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112072888A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 郜曦;謝芳;鄭立章;劉德茂;劉吉勝;馬云凌
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03;H02K33/18;H02K1/17;H02K1/18
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所 11522
• 代理人: 劉子輝;梁永芳

本申請提供一種直線電機。該直線電機包括定子和動子，動子與定子之間形成電機氣隙(1)，動子能夠相對于定子呈直線運動，在垂直于動子的運動方向的橫截面上，電機氣隙(1)包括折線段和/或曲線段。根據本申請的直線電機，能夠有效加大直線電機的輸出推力，加大直線電機的推重比和單位體積的推力。

技術領域

本申請涉及電機技術領域，具體涉及一種直線電機。

背景技術

傳統直線運動采用“旋轉電機+滾珠絲杠”的結構，利用絲杠結構將旋轉電機旋轉方向的運動轉換為應用所需的直線運動，但是這種傳動方式存在著諸多問題。隨著相關技術的進步，近些年重新興起的直線伺服電機(以下簡稱“直線電機”)有效地解決了“旋轉電機+滾珠絲杠”結構的問題：直線電機沒有絲杠，所以不受絲杠的限制，直線電機的運動長度、最大速度、最大加速度、絕對精度、重復精度等更高更優。直線電機的工作原理可以簡單理解為，將旋轉電機沿半徑切開并拉成直線，定子部分成為定子，移動的轉子部分成為動子，定子或動子有一者沿運動方向延長。

與旋轉電機的輸出扭矩類似，直線電機輸出推力是直線電機的核心選型指標，特別是單位體積、單位重量內的推力，更是直線電機性能的重要評價指標。目前，國內外主流的直線電機均采用永磁體表貼式勵磁，該種直線電機如圖1所示，包括定子永磁體1’、動子鐵芯2’和氣隙3’，當電機規格確定之后，電機的寬度就已經確定，此時動子鐵芯2’以及相配合的定子永磁體1’的寬度也相應確定，定子永磁體1’的尺寸受到電機寬度L的限制，無法增大，因此導致電機推力受限。

發明內容

因此，本申請要解決的技術問題在于提供一種直線電機，能夠有效加大直線電機的輸出推力，加大直線電機的推重比和單位體積的推力。

為了解決上述問題，本申請提供一種直線電機，包括定子和動子，動子與定子之間形成電機氣隙，動子能夠相對于定子呈直線運動，在垂直于動子的運動方向的橫截面上，電機氣隙包括折線段和/或曲線段。

優選地，定子包括定子永磁體，動子包括動子鐵芯，定子永磁體具有與動子鐵芯相配合的第一配合表面，動子鐵芯具有與定子永磁體相配合的第二配合表面，第一配合表面和第二配合表面相適配，形成電機氣隙。

優選地，定子還包括定子基板，定子永磁體安裝在定子基板上。

優選地，定子基板上設置有安裝槽，安裝槽與定子永磁體的安裝面結構相適配。

優選地，動子還包括動子繞組，動子繞組繞設在動子鐵芯上。

優選地，第一配合表面凹陷，第二配合表面凸起。

優選地，電機氣隙關于動子的縱向中平面對稱。

優選地，電機氣隙呈V形、W形、梯形或弧形。

優選地，電機氣隙呈V形時，在垂直于動子的運動方向的橫截面上，V形電機氣隙的側邊與動子的縱向中平面之間形成夾角α，其中0°＜α＜90°。

優選地，電機氣隙呈弧形時，在垂直于動子的運動方向的橫截面上，弧形電機氣隙的弦長為L，弧長為C，弧長C與弦長L之比為β，其中1＜β≤π/2。

優選地，在垂直于動子的運動方向的橫截面上，第二配合表面呈V形、W形、梯形或弧形。

優選地，在垂直于動子的運動方向的橫截面上，電機氣隙的兩端為傾斜段，傾斜段從動子鐵芯的側邊緣向著靠近定子永磁體的方向斜向延伸。