CN213279460U - 直线音圈电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种直线音圈电机，包括：定子，定子包括间隔设置的定子上盖和定子下盖，其内壁上分别设有磁钢，磁钢的磁极同向设置；动子，包括动子骨架和线圈绕组，设于定子上盖和定子下盖之间，动子骨架包括第一安装部，至少两个线圈绕组分别安装于第一安装部上，线圈绕组匝数相同且绕向相同，线圈绕组并联接入外部电源两极，线圈绕组通电时受电磁力作用，通过改变电流方向使线圈绕组作左右往复运动，从而带动动子骨架和动子骨架上的负载一起运动。本实用新型通过改进动子骨架、线圈绕组和电路连接方式而实现整体电机结构大小不变的情况下，较传统电机推力更大，速度也更快，且散热效果更好。

Description

直线音圈电机

技术领域

本实用新型涉及电机领域，尤其涉及直线音圈电机。

背景技术

音圈电机是一种动圈式直线直流电机的一种，是根据洛伦兹力原理制造的一种直接驱动电机，具有结构简单、体积小、响应快、控制方便、精度高等优点。音圈电机由于易于实现高速度、高精度、高响应的精密直线运动，主要用于镜头调焦、硬盘磁头定位、光刻机精密定位等精确定位伺服***。近年来，在音圈电机在电子装备、半导体装备等工业自动化领域需求不断增加，对音圈电机的要求也越来越高。传统音圈电机由于设计不够合理，往往出力不足或者体积过大，无法满足更高的工业要求。

鉴于此，提供一种新型的音圈电机成为本领域亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型鉴于以上技术问题，提出一种直线音圈电机，所述直线音圈电机与其他电机几乎相近尺寸且外部输入电压不变的情况下，能够达到其至少两倍出力、频率。

为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术措施来实现：

一种直线音圈电机，包括：

定子，所述定子包括间隔设置的定子上盖和定子下盖，所述定子上盖和所述定子下盖的内壁上分别设有磁钢，所述磁钢的磁极同向设置；

动子，包括动子骨架和线圈绕组，所述动子骨架设于所述定子上盖和所述定子下盖的磁钢之间，所述动子骨架包括至少能同时安装两个所述线圈绕组的第一安装部，所述线圈绕组匝数相同且绕向相同，所述线圈绕组并联接入外部电源两极，所述线圈绕组与所述磁钢之间存在气隙。

优选地，所述动子骨架在所述第一安装部对应所述线圈绕组处设有散热孔。

优选地，所述散热孔设在所述动子骨架与所述定子上盖和所述定子下盖平行的两个面上。

优选地，所述动子骨架为中空结构，所述定子还包括定子铁芯，所述定子铁芯贯穿设于所述动子骨架的所述的中空结构中。

优选地，所述动子骨架还包括连接外部负载的第二安装部，所述第二安装部设于所述第一安装部上，以将所述第一安装部分隔成两个线圈绕组安装区域，所述线圈绕组数量为两个，所述两个线圈绕组对应安装于所述第一安装部的线圈绕组安装区域。

优选地，所述定子还包括连接所述定子上盖和所述动子下盖两端的两个定子支撑架，所述定子支撑架与所述定子上盖、所述定子下盖围设形成容纳腔，所述动子骨架置于所述容纳腔中。

优选地，所述定子支撑架的内壁位置设有与所述定子上盖和所述定子下盖平行的凹槽，所述凹槽与所述定子铁芯镶嵌固定。

优选地，所述磁钢数量为四块，所述磁钢分别两两粘结在所述定子上盖和所述定子下盖。

优选地，所述磁钢粘结一端呈S极，另一端呈N极。

优选地，所述动子骨架呈方型，所述线圈绕组对应所述动子骨架呈方型。

本实用新型提供的直线音圈电机通过在动子骨架上安装至少两个独立的线圈绕组，线圈绕组单独并联在电源两端来实现整体电机结构大小不变输入电压不变的情况下，推力和速度达到传统电机的至少两倍，即一个输入电源就能实现至少两倍传统结构音圈电机的输出效果，提高直线运动的运行速度和直线电机的推力。以适应更高的工业需求。

附图说明

图1是本实用新型实施例的直线音圈电机的***结构示意图；

图2是本实用新型实施例的动子骨架示意图；

图3是本实用新型实施例的直线音圈电机的正视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在下文中，将参考附图来更好地理解本实用新型的许多方面。附图中的部件未必按照比例绘制。替代地，重点在于清楚地说明本实用新型的部件。此外，在附图中的若干视图中，相同的附图标记指示相对应零件。

如本文所用的词语“示例性”或“说明性”表示用作示例、例子或说明。在本文中描述为“示例性”或“说明性”的任何实施方式未必理解为相对于其它实施方式是优选的或有利的。下文所描述的所有实施方式是示例性实施方式，提供这些示例性实施方式是为了使得本领域技术人员做出和使用本实用新型的实施例并且预期并不限制本实用新型的范围，本实用新型的范围由权利要求限定。在其它实施方式中，详细地描述了熟知的特征和方法以便不混淆本实用新型。出于本文描述的目的，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”和其衍生词将与如图1定向的实用新型有关。而且，并无意图受到前文的技术领域、背景技术、实用新型内容或下文的详细描述中给出的任何明示或暗示的理论限制。还应了解在附图中示出和在下文的说明书中描述的具体装置和过程是在所附权利要求中限定的实用新型构思的简单示例性实施例。因此，与本文所公开的实施例相关的具体尺寸和其他物理特征不应被理解为限制性的，除非权利要求书另作明确地陈述。

本实用新型具体实施例主要用于需要在较小的空间进行直线移动，能够承载更高负载和高频率，在这种应用场景中依然满足推力足够大以满足设备运行要求。本实用新型在电机结构不增大且输入电压不变的情况下，实现较传统电机更大的推力。

请参见图1至图3，下面对本实用新型实施例进行说明。

一种直线音圈电机，包括相互配合的定子10和动子20。

定子10包括间隔设置的定子上盖11和定子下盖12，定子上盖11和定子下盖12的内壁上分别设有磁钢15，所述磁钢15同向设置，朝外的磁极相同。进一步的，磁钢15为烧结铝铁棚，磁钢15为直线音圈电机提供恒定的磁场。

进一步的，定子10还包括定子支撑架13，用于固定定子上盖11和动子下盖12，定子支撑架13与定子上盖11、定子下盖12围成容纳腔。

动子20包括动子骨架21和线圈绕组22，动子骨架21设于定子上盖11和定子下盖12的磁钢15之间，并置于所述容纳腔中。

进一步地，动子骨架21和线圈绕组22为方型。

动子骨架21包括至少能同时安装两个线圈绕组22的第一安装部211，第一安装部211对应线圈绕组22处设有散热孔213，散热孔213设在动子骨架21与定子上盖11和定子下盖12平行的两个面，所述散热孔213互相交错布置。具体地，当线圈绕组22通电时，线圈绕组22会发热，设在动子骨架21上的散热孔213在不影响动子骨架21的刚性结构下增加音圈电机的散热性，以防止线圈绕组22温升过高而导致电阻随着温度增高而变大，避免影响输出电流而导致推力减小。

进一步的，动子骨架21还包括连接外部负载的第二安装部212，第二安装部212设于第一安装部211上，将第一安装部211分隔成两个线圈绕组区域。

进一步的，所述动子骨架21为中空结构，定子10还包括定子铁芯14，定子铁芯14贯穿动子骨架21中空结构的通孔214。定子支撑架13中间设置有与定子上盖11和定子下盖12平行的凹槽131，凹槽131与定子铁芯14镶嵌固定。

动子骨架21可以在定子铁芯14上左右滑动，定子铁芯14与定子上盖11、定子下盖12及定子支撑架13形成闭合磁路。

在一实施例中，线圈绕组22选用的线材为漆包线，在单线圈的基础上增加线圈绕组22的数量以增加磁场切割电流的面积，提高电机推力。线圈绕组22匝数相同且绕向相同，线圈绕组22相互独立工作，并联接入外部电源两极。并联可以在不增加外部输入电压的情况下，使得线圈绕组22电阻减小，以增加电流强度从而提高电机推力。进一步的，所述线圈绕组22与磁钢15之间存在气隙。具体地，当线圈绕组22通电时，受到电磁力的作用而做向左或向右的直线运动，带动动子骨架21运动，从而带动外部负载运动。

在本实施例中，第二安装部212位于动子骨架21中间的位置，将第一安装部211分隔成两个相同大小的区域。线圈绕组22数量为两个，磁钢15数量为四块，两个线圈绕组22分别固定安装在被第二安装部212分隔开的第一安装部211上。磁钢15分别对应线圈绕组22用环氧树脂结构胶两两粘结在定子上盖11和定子下盖12。

进一步的，磁钢15粘结的一端呈S极，另一端呈N极。定子上盖11和定子下盖12上设有止口，可以进一步对磁钢15进行限位固定。线圈绕组22匝数不变将线圈绕组数量从一个变为两个，并联接入电源，线圈绕组22的总电阻为原来的1/2。当外部输入电压不变时，输出电流是传统线圈绕组的两倍。所以推力也为原来的两倍。在与其他电机几乎相近尺寸的情况下，能够达到其两倍出力和频率，满足更高的工业要求。

请参见图3，以定子上盖11为上面，图3为直线音圈电机的正视图。当线圈绕组22通以正向直流电时，线圈绕组22的受到整体向右的电磁力作用，线圈绕组22在容纳腔中作向右线性运动从而带动动子骨架21和安装在第二安装部212上的外部负载一起运动；当线圈绕组22通以反向直流电时，线圈绕组22受到整体向左的电磁力作用，线圈绕组22在容纳腔中作向左线性运动从而带动动子骨架21和安装在第二安装部212上的外部负载一起运动。本实用新型实施例的直线音圈电机通过改变电流的方向和大小以使线圈绕组22在容纳腔中作左右往复运动从而带动动子骨架21和安装在动子骨架21上的负载一起运动。

本实用新型提供的直线音圈电机通过改进动子骨架21、线圈绕组22和电路连接方式而实现整体电机结构大小不变的情况下，推力和速度达到传统电机的至少两倍。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种直线音圈电机，其特征在于，包括：

定子，所述定子包括间隔设置的定子上盖和定子下盖，所述定子上盖和所述定子下盖的内壁上分别设有磁钢，所述磁钢的磁极同向设置；

动子，包括动子骨架和线圈绕组，所述动子骨架设于所述定子上盖和所述定子下盖的所述磁钢之间，所述动子骨架包括至少能同时安装两个所述线圈绕组的第一安装部，所述线圈绕组匝数相同且绕向相同，所述线圈绕组并联接入外部电源两极，所述线圈绕组与所述磁钢之间存在气隙。

2.根据权利要求1所述的直线音圈电机，其特征在于，所述动子骨架在所述第一安装部对应所述线圈绕组处设有散热孔。

3.根据权利要求2所述的直线音圈电机，其特征在于，所述散热孔设在所述动子骨架与所述定子上盖和所述定子下盖平行的两个面上。

4.根据权利要求1所述的直线音圈电机，其特征在于，所述动子骨架为中空结构，所述定子还包括定子铁芯，所述定子铁芯贯穿设于所述动子骨架的中空结构中。

5.根据权利要求1所述的直线音圈电机，其特征在于，所述动子骨架还包括连接外部负载的第二安装部，所述第二安装部设于所述第一安装部上，以将所述第一安装部分隔成两个线圈绕组安装区域，所述线圈绕组数量为两个，所述两个线圈绕组对应安装于所述第一安装部的线圈绕组安装区域。

6.根据权利要求1所述的直线音圈电机，其特征在于，所述定子还包括连接所述定子上盖和所述动子下盖两端的两个定子支撑架，所述定子支撑架与所述定子上盖、所述定子下盖围设形成容纳腔，所述动子骨架置于所述容纳腔中。

7.根据权利要求6所述的直线音圈电机，其特征在于，所述定子支撑架的内壁位置设有与所述定子上盖和所述定子下盖平行的凹槽，所述凹槽与所述定子铁芯镶嵌固定。

8.根据权利要求1所述的直线音圈电机，其特征在于，所述磁钢数量为四块，所述磁钢分别两两粘结在所述定子上盖和所述定子下盖。

9.根据权利要求8所述的直线音圈电机，其特征在于，所述磁钢粘结一端呈S极，另一端呈N极。

10.根据权利要求1所述的直线音圈电机，其特征在于，所述动子骨架呈方型，所述线圈绕组对应所述动子骨架呈方型。

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