CN102377318A - 双边无铁芯永磁直线电动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双边无铁芯永磁直线电动机，初级为动子，初级由线圈、线圈骨架、初级固定板、推力输出板组成，次级为定子，初级固定板和线圈骨架为高强度非金属材料，初级固定板上开槽，用于对称两个线圈接线，初级固定板两端镶嵌钢丝螺套，线圈与线圈骨架整体成型后固定在初级固定板上，两侧呈对称结构，两个对称线圈串联，保证两线圈电流方向相同，线圈整体呈两路并联结构。本发明两侧对称安放线圈并整体浇注的双边无铁芯永磁直线电机结构，使双边无铁芯永磁直线电机实现零定位力、低推力波动、高精度、高加速度、高动态响应的要求。

Description

双边无铁芯永磁直线电动机

技术领域：本发明涉及一种双边无铁芯永磁直线电动机。

背景技术：目前，双边无铁芯永磁直线电机主要有三种形式，第一种电机初级采用不导磁的金属板承载线圈，这种方式初级体积小、强度好，但金属导电会产生涡流，涡流既会产生损耗又会产生推力波动，影响电机精度。第二种电机初级中心为线圈，两侧为非金属板，这种方式电机体积较大、气隙较大、磁利用率较低。第三种电机初级没有承载板，只靠环氧树脂将线圈浇注成型，这种方式电机强度较差，不能可靠地实现高速、高加速度。

发明内容：本发明的目的是提出一种新型的双边无铁芯永磁直线电机，使电机可以实现高精密、高加速度。本发明的技术方案为一种双边无铁芯永磁直线电动机，初级为动子，初级由线圈、线圈骨架、初级固定板、推力输出板组成，次级为定子，初级固定板和线圈骨架为高强度非金属材料，初级固定板上开槽，用于对称两个线圈接线，初级固定板两端镶嵌钢丝螺套，用于与推力输出板连接，推力输出板的材料为铝合金，推力输出板中间为空心，用于排布连接线，推力输出板上均匀分布螺纹安装孔，用于与设备连接，线圈采用奇偶排列，整齐排布在线圈骨架上，并用环氧树脂固定成为一体，线圈与线圈骨架整体成型后固定在初级固定板上，两侧呈对称结构，两个对称线圈串联，保证两线圈电流方向相同，线圈整体呈两路并联结构，装配完成后初级进行整体浇注，次级为次级磁轭板上粘接稀土永磁体，双侧次级磁轭板之间采用U型次级连接板进行连接，次级采用分段拼接方式。

本发明电机初级为在一种高强度非金属初级固定板两侧对称镶嵌成型线圈，两个对称线圈串联，保证两线圈电流方向相同，线圈整体呈两路并联结构。初级固定板上方镶嵌钢丝螺套用于与推力输出板连接，初级整体用环氧树脂浇注成一整体，提高整体强度的同时可以有效保护线圈。该电机次级为磁轭板上粘接稀土永磁体，双侧磁轭板之间用U型次级连接板进行连接，提高强度，次级采用分段式拼接方式，长度可以自由组合。

本发明针对以上问题提出一种以高强度非金属板为中心，两侧对称安放线圈并整体浇注的双边无铁芯永磁直线电机结构，使双边无铁芯永磁直线电机实现零定位力、低推力波动、高精度、高加速度、高动态响应的要求。

本发明的技术效果是：

1、初级固定板选择高强度非金属材料，体积小、质量轻，可以实现高加速度；不导电，无涡流，没有涡流损耗，可实现电机零定位力；同时有效抑制推力波动，电机运行精度高；初级固定板承载线圈并整体浇注，初级强度好，可承受高速度、高加速度；初级固定板镶嵌钢丝螺套，结构强度好，保证了初级固定板与推力输出板的连接可靠性。

2、次级磁轭板中间用U型次级连接板进行连接结构强度好。

3、推力输出板为中间空心的铝合金材料，便于布线，并用环氧树脂进行浇注，重量轻，强度好。

附图说明：

图1为本发明整体结构主视图。

图2为本发明整体结构侧视图。

图3为本发明第一种结构初级固定板和线圈装配主视图。

图4为本发明第一种结构初级固定板和线圈装配侧视图。

图5为本发明第二种结构初级固定板和线圈装配主视图。

图6为本发明第二种结构初级固定板和线圈装配侧视图。

图7为本发明次级连接板剖面图。

图8为本发明推力输出板主视图。

图9为本发明推力输出板侧视图。

图10为本发明电机绕组接线图。

具体实施方式：

如图1、图2所示，一种双边无铁芯永磁直线电动机，初级1为动子，次级2为定子，如图3、图4、图5、图6所示，初级1由线圈8、线圈骨架9、初级固定板4、推力输出板3组成，初级固定板4和线圈骨架9为高强度非金属材料，初级固定板4上开槽，用于对称两个线圈8接线，初级固定板4两端镶嵌钢丝螺套10，用于与推力输出板3连接，初级固定板4为非金属材料，镶嵌钢丝螺套10后可增加其强度，推力输出板3的材料为铝合金，如图8、图9所示，推力输出板3中间为空心，既可以减轻重量又可以排布连接线，推力输出板3上均匀分布螺纹安装孔，用于与设备连接，线圈8采用奇偶排列，整齐排布在线圈骨架9上，并用环氧树脂固定成为一体，线圈8与线圈骨架9整体成型后固定在初级固定板4上，两侧呈对称结构，如图10所示，两个对称线圈8串联，保证两线圈电流方向相同，线圈8整体呈两路并联结构，装配完成后初级1进行整体浇注，在提高强度的同时可以对线圈8进行有效保护。如图2所示，次级2为次级磁轭板5上粘接稀土永磁体6，双侧次级磁轭板5之间用U型次级连接板7进行连接，结构强度好，如图7所示次级连接板为U型，次级2采用分段拼接方式，长度可根据使用情况自由组合。

Claims (3)

1.一种双边无铁芯永磁直线电动机，初级(1)为动子，初级(1)由线圈(8)、线圈骨架(9)、初级固定板(4)、推力输出板(3)组成，次级(2)为定子，其特征是：初级固定板(4)和线圈骨架(9)为高强度非金属材料，初级固定板(4)上开槽，用于对称两个线圈(8)接线，初级固定板(4)两端镶嵌钢丝螺套(10)，用于与推力输出板(3)连接，推力输出板(3)的材料为铝合金，推力输出板(3)中间为空心，用于排布连接线，推力输出板(3)上均匀分布螺纹安装孔，用于与设备连接，线圈(8)采用奇偶排列，整齐排布在线圈骨架(9)上，并用环氧树脂固定成为一体，线圈(8)与线圈骨架(9)整体成型后固定在初级固定板(4)上，两侧呈对称结构，两个对称线圈(8)串联，保证两线圈电流方向相同，线圈(8)整体呈两路并联结构，装配完成后初级(1)进行整体浇注，次级(2)为次级磁轭板(5)上粘接稀土永磁体(6)，双侧次级磁轭板(5)之间采用U型次级连接板(7)进行连接，次级(2)采用分段拼接方式。

2.根据权利要求1所述的双边无铁芯永磁直线电动机，其特征是：初级有两种形式，第一种结构为：初级固定板(4)中间薄两端厚，线圈(8)突出在初级固定板(4)的中间部位上。

3.根据权利要求1所述的双边无铁芯永磁直线电动机，其特征是：初级(1)第二种结构为：初级固定板(4)为一平板，在两个面上有凹槽，线圈(8)凹陷在凹槽内。

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