[發(fā)明專利]一種多邊形永磁直線電動(dòng)機(jī)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111508879.7
• 申請(qǐng)日: 2021-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN114221514A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮桂宏;張炳義;宋凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K41/02
• 分類號(hào): H02K41/02;H02K41/03
• 代理公司: 沈陽(yáng)智龍專利事務(wù)所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍

本發(fā)明屬于電動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多邊形結(jié)構(gòu)的永磁直線電動(dòng)機(jī)，包括電動(dòng)機(jī)定子、端蓋、動(dòng)子均采用多邊形結(jié)構(gòu)（多邊形邊數(shù)為n，n≥3，n∈N+），定子鐵芯外套有機(jī)殼，形成密封結(jié)構(gòu)。定、動(dòng)子之間有支撐輪支撐，動(dòng)子腔內(nèi)有運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌起支撐作用，與電機(jī)定子重合之外的動(dòng)子上加有保護(hù)套，防止灰塵、鐵屑等附著在磁鋼上。多邊形永磁直線電動(dòng)機(jī)把傳統(tǒng)的平板型直線電機(jī)沿寬度方向分成多邊形，各邊沿著圓周方向組合。本發(fā)明采用多邊形結(jié)構(gòu)永磁直線電動(dòng)機(jī)，可以在不增加電機(jī)長(zhǎng)度的前提下，提高電機(jī)輸出推力，增加電機(jī)推力密度；同時(shí)電機(jī)法向合力為0，提高了電機(jī)運(yùn)行性能；對(duì)每個(gè)單邊定子模塊加工，降低傳統(tǒng)直線電機(jī)的加工難度。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于電動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多邊形結(jié)構(gòu)的永磁直線電動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的直線運(yùn)動(dòng)通常采用“旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)+絲杠”的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，利用絲杠結(jié)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)間接轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，但是這種方式存在一些問(wèn)題，如：在速度和精度方面受限。永磁同步直線電動(dòng)機(jī)具有高速度、高加速度、高精度、行程不受限等優(yōu)點(diǎn)，因而可以取代傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)方式應(yīng)用于超精密領(lǐng)域。直線電動(dòng)機(jī)為旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)沿徑向剖開而成，三相對(duì)稱繞組通入對(duì)稱三相交流電產(chǎn)生行波磁場(chǎng)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)動(dòng)子，常用的直線電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)為平板型和圓筒型，圓筒型由平板型演變而來(lái)。但是目前平板型和圓筒型直線電動(dòng)機(jī)存在以下不足：第一，圓筒型直線電動(dòng)機(jī)由于工藝的問(wèn)題，定子結(jié)構(gòu)不能垂直運(yùn)動(dòng)方向疊壓，極大增加了電動(dòng)機(jī)的鐵耗；第二，平板型直線電動(dòng)機(jī)存在著遠(yuǎn)大于推力的法向力，且推力密度低。

發(fā)明內(nèi)容：

發(fā)明目的：

本發(fā)明旨在提出一種多邊形結(jié)構(gòu)的永磁直線電動(dòng)機(jī)，其目的在于解決現(xiàn)有圓筒型結(jié)構(gòu)直線電動(dòng)機(jī)鐵耗大、平板型直線電動(dòng)機(jī)法向力大且推力密度低的問(wèn)題。

技術(shù)方案：

一種多邊形永磁直線電動(dòng)機(jī)，其特征在于：該永磁直線電動(dòng)機(jī)把傳統(tǒng)的平板型直線電動(dòng)機(jī)沿寬度方向分成多邊形，各邊沿圓周方向組合，其中定子鐵芯和動(dòng)子之間通過(guò)支撐結(jié)構(gòu)支撐，動(dòng)子腔內(nèi)套有運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌；定子鐵芯、動(dòng)子、運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌均采用多邊形結(jié)構(gòu)且邊數(shù)相同，定子鐵芯和動(dòng)子構(gòu)成的整體在圓周方向形成對(duì)稱結(jié)構(gòu)。

所述定子鐵芯外套有機(jī)殼，兩端設(shè)有端蓋，形成密封結(jié)構(gòu)；定子鐵芯中，疊壓好的定子齒鑲嵌在定子軛中固定，且疊壓方向與動(dòng)子運(yùn)動(dòng)方向垂直；所述動(dòng)子與定子鐵芯重合之外處加有保護(hù)套，保護(hù)套通過(guò)螺栓與端蓋連接，運(yùn)行導(dǎo)軌兩端通過(guò)螺栓和保護(hù)套端面相連。

支撐結(jié)構(gòu)中，支撐輪和支撐輪蓋之間通過(guò)連接軸連接，支撐輪通過(guò)支撐輪蓋與端蓋固定，支撐輪沿動(dòng)子軛邊上的軌道運(yùn)動(dòng)。

所述運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌中，在支撐架的每個(gè)面上都鋪有旋轉(zhuǎn)輥，旋轉(zhuǎn)輥通過(guò)連接桿與支撐架固定連接。

所述多邊形的邊數(shù)最少為3。

優(yōu)點(diǎn)及效果：

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1)本發(fā)明采用多邊形結(jié)構(gòu)永磁直線電動(dòng)機(jī)，可以在不增加電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)度前提下，提高電動(dòng)機(jī)輸出推力，增加電動(dòng)機(jī)推力密度；同時(shí)電動(dòng)機(jī)法向合力為0，提高了電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能。

2)對(duì)每個(gè)單邊定子模塊加工，整體沿圓周方向組合，降低傳統(tǒng)直線電動(dòng)機(jī)的加工難度，同時(shí)定子鐵芯沿著圓周方向疊壓減小了鐵耗。

附圖說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明的三維外觀示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種多邊形結(jié)構(gòu)永磁直線電動(dòng)機(jī)示意圖(去掉動(dòng)子保護(hù)套、端蓋和機(jī)殼)；

圖3是本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)定子結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)多邊形動(dòng)子結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)定動(dòng)子之間的支撐結(jié)構(gòu)示意圖；