[發明專利]一種直線電機

有效

• 申請號: 202111361109.4
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114050703B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 汪奇;張凱;吉曉凱;沈海濤;周原
• 申請（專利權）人: 蘇州維嘉科技股份有限公司
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 賈愛存

本發明涉及直線電機技術領域，具體公開了一種直線電機，該直線電機包括初級、次級和多個繞組，次級包括磁軛及沿磁軛的長度方向依次固設于磁軛的長方體永磁體；初級包括滑動板和多個線圈齒，多個線圈齒沿磁軛的長度方向間隔設置于滑動板，線圈齒包括纏繞部和極靴結構，纏繞部的一端與滑動板固接，沿垂直于磁軛的長度方向，纏繞部另一端的兩側壁分別設置有極靴結構，極靴結構與滑動板相對的面沿垂直于磁軛的長度方向設置有第一凹槽，線圈齒與永磁體間存在氣隙。該直線電機可同時降低初級和次級之間的齒槽力和法向力。

技術領域

本發明涉及直線電機技術領域，尤其涉及一種直線電機。

背景技術

直線電機具有推力密度高、響應速度快、效率高、精密度高、可控性好、可靠性好等顯著優點，在精密儀器的運動平臺中，直線電機可實現高速長行程運動并保持高精度定位。

但是，初級和次級在相對滑動過程中，會存在齒槽力和法向力，齒槽力影響初級的啟動，進而使初級沿次級的軌道運行過程中容易產生頓挫的現象。法向力使初級和次級之間的摩擦力增大，進而妨礙初級在次級上運動。

前期專利CN104836413B公開了一種低推力脈動的永磁直線電機，其中，初級采用分數槽鐵芯片，并且各個線圈在直齒上是間隔設置的，每個鐵芯片的兩端分別設有左附加齒、右附加齒，左附加齒、右附加齒上均設有不等邊倒角，可調節諧波磁導的幅值和相位，使各個鐵芯片的端部力和齒槽力大部分抵消，從而有效抑制推力脈動，減少了定位所花費的時間，初級低速移動時不會蠕動，初級與次級可準確定位。

前期專利CN111463997A公開了一種線性電機，通過使初級線圈齒與磁鐵相對的位置處的各部線圈齒均向外延伸形成降齒部，使得初級能夠形成一個整體，縮減兩個相鄰線圈齒的齒距距離，即對應減弱動子沿著定子的中心軸線移動時的齒槽力，讓動子移動時不會產生“頓挫感”，即有效地抑制了齒槽效應。

當前，對于直線電機的研究大多是減小其齒槽力，對于法向力的研究還不多，本發明通過優化初級齒槽結構，既降低齒槽力，也降低了法向力波動，進而最大程度的降低直線電機波動。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種直線電機，以解決相關技術中無法同時降低初級和次級之間的齒槽力和法向力的問題。

本發明提供一種直線電機，該直線電機包括：

次級，包括磁軛及沿所述磁軛的長度方向依次固設于所述磁軛上的永磁體；

初級，包括滑動板和多個線圈齒，多個所述線圈齒沿所述磁軛的長度方向間隔設置于所述滑動板，所述線圈齒包括纏繞部和極靴結構，所述纏繞部的一端與所述滑動板固接，沿垂直于所述磁軛的長度方向，所述纏繞部另一端的兩側壁分別設置有極靴結構，所述極靴結構與所述滑動板相對的面沿垂直于所述磁軛的長度方向設置有第一凹槽，所述線圈齒與所述永磁體間存在氣隙。

作為直線電機的優選技術方案，相鄰兩個所述纏繞部的間距為Bs，相鄰兩個所述線圈齒的相對的兩個所述極靴結構的間距為Bs0，所述第一凹槽為圓弧形凹槽且其半徑為R，其滿足如下關系式：

作為直線電機的優選技術方案，所述Bs、Bs0和R滿足如下關系：

作為直線電機的優選技術方案，所述極靴結構的厚度為Hs，所述第一凹槽的半徑R為所述極靴結構的厚度Hs的75％～85％。

作為直線電機的優選技術方案，所述纏繞部與所述次級相對的面沿垂直于所述磁軛的長度方向凹設有第二凹槽。

作為直線電機的優選技術方案，所述第二凹槽設置有多個。

作為直線電機的優選技術方案，所述初級還包括第一邊齒和第二邊齒，所述第一邊齒和所述第二邊齒分別與所述滑動板固接，多個所述線圈齒夾設于所述第一邊齒和所述第二邊齒之間。