CN102005891B - 一种单相交流永磁直线盘式振荡电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有轴向磁通的单相交流永磁直线振荡电机。它包括机座、直线轴承、定子铁芯及其绕组、动子铁轭、动子永磁体、直线导轨、限位块、弹簧、零气隙保证点，其特征在于：所述的定子为盘式结构，定子绕组嵌在定子铁芯内表面的平行齿槽内，定子绕组采用集中绕组布置；动子通过直线轴承沿直线导轨上下运动，限位块控制动子只能做直线运动，动子铁轭的内表面上粘接N、S交替排列的永磁体，永磁体与定子绕组所形成的N、S极电枢磁场相对应；弹簧位于直线轴承与定子机座之间。该电机高效节能、结构简单、无噪音、加工及维护方便，适用于压缩机、振动筛、泵类、家庭保健按摩器械等其它往复短行程直线运动领域。

Description

一种单相交流永磁直线盘式振荡电机

技术领域

本发明涉及一种具有轴向磁通的单相交流永磁直线盘式振荡电机，尤其是涉及到该电机的盘式圆环形定子铁芯与平行槽结构，属于振荡电机领域。 

背景技术

传统技术通常采用滚珠丝杠、曲柄、齿轮等传动机构实现旋转电机的旋转运动转换为直线往复运动，传动效率低、维护困难、机械可靠性差等。采用直线电机直接驱动负载做往复运动，降低了摩擦损耗、减小了机械时间常数小、提高了电力拖动系统的效率及可靠性。采用横向磁通的永磁直线电机作为驱动源的系统，结构简单、推力密度大。 

中国专利96202051.6公开了一种多磁极直线振荡电机，所述电机由嵌入绕组的定子、轴承、机壳、动子等组成，定子上沿轴向排列有很多列磁极组，每列磁极组中至少有一对磁极，各列磁极组中的绕组相互并联，往复移动的中心轴上有与之对应的动磁极，中心轴两端套装振动弹簧。输出力较大，用于压缩机、振动器和泵中，但其结构复杂。 

中国专利101136576公开了一种在结构当中没有弹簧系统而安全依靠磁路来实现圆柱形动子在空心定子内部进行直线往复运动的磁阻式直线振荡电机。采用脉冲直流和单极性驱动电路进行工作。工作时，用不同相位的脉冲直流并通过单极性驱动电路轮流供电给两个电磁线圈，使它们产生的工作磁场在电机的两端形成来回变位，而可滑动圆柱形动子则依靠“磁阻最小原理”所产生的磁阻拉力，并跟随电动机两端来回变动的磁场在空心定子的内部形成直线往复运行。但此电机的力能密度低，电源供电方式受到限制。

中国专利申请号200880001914公开了一种用于直线压缩机的直线马达，包括内部定子、外部定子、多个永磁体组成的动子，所述内部定子通过圆周方向堆叠铁芯块使其彼此绝缘而形成，外部定子通过以预定间隔沿圆周方向设置铁芯块并且围绕所述铁芯块卷绕线圈而形成，所述永磁体以预定间隙设置在所述内部定子与所述外部定子之间并且相互作用而沿直线往复运动，其结构及铁芯叠片较复杂，维护困难。 

发明内容

本发明的目的是提供一种单相交流永磁直线盘式振荡电机，其所基于的结构原理为：在单相电机绕组中通入单相交流电时，在动子与定子之间的气隙之间产生一个N、极S交替的脉振磁场，其与动子相对应的永磁体磁场相互作用，产生往复振荡，调节绕组的脉振磁场强度及供电频率改变振荡行程的距离及振荡频率。本发明的技术方案是以下述方法实现的： 

单相交流永磁直线盘式振荡电机，包括定子、动子、直线轴承、直线导轨、弹簧、永磁体、定子绕组、动子铁轭、机座、限位块。所述的定子为盘式结构，定子绕组嵌放于定子铁芯的齿槽内，定子铁芯呈圆环状，平行开槽，定子绕组集中放置于平行槽内，定子绕组采用单相接线方式；动子通过直线轴承沿直线导轨运动，动子与直线轴承为刚性连接，动子上粘接N、S交替排列的永磁体，永磁体与定子绕组所形成的N、S极电枢磁场相对应；弹簧套在直线导轨上，位于直线轴承与机座之间，限位块避免动子沿圆周向做旋转运动。 

所述定子铁芯的齿槽为扇形，内外两边呈圆弧状。 

所述的动子由圆环形动子铁轭及径向平行、内外边呈圆弧形的永磁体组成，永磁体依N、S极顺序沿圆周方向交替排列，永磁体的数量与定子绕组电流产生的磁场极数相同。 

采用本发明所提供的方案，单相交流永磁直线盘式振荡电机直接驱动负载做往复运动，提高了系统的效率和可靠性，由于采用轴向磁通电机结构，结构简单、紧凑，供电电源根据需要灵活配置，定子绕组接线方式不受限制，下线 方便，检修简单。此外，所述单相交流永磁直线盘式振荡电机，高效节能，动子的永磁体易于加工、装配。 

附图说明

图1为本发明总体结构立体装配示意图； 

图2(A)定子立体示意图； 

图2(B)为图2(A)的俯视图； 

图3为定子绕组立体示意图； 

图4为直线导轨、直线轴承、弹簧等连接机构立体示意图； 

图5(A)为动子立体示意图； 

图5(B)为图5(A)的俯视图； 

图6(A)为本发明总体结构立体示意图； 

图6(B)为图6(A)的俯视图。 

附图中，1.定子，2.动子，3.直线轴承，4.直线导轨，5.弹簧，6.永磁体，7.定子绕组，8.动子铁轭，9.机座，10.限位块。 

具体实施方式

以下结合实施例及其附图进一步加以说明。 

单相交流永磁直线盘式振荡电机的总体结构立体装配图如图1所示，包括定子1、动子2、直线轴承3、直线导轨4、弹簧5、永磁体6、定子绕组7、动子铁轭8、机座9、限位块10。所述的定子1为盘式结构，如图2(A)、(B)所示，定子1安装在机座9上。定子绕组7如图3所示，嵌放于定子铁芯的齿槽内，采用单相接线方式。动子2由动子轭部8和粘贴在动子轭部8上N、S交替排列的永磁体6组成，如图5(A)、(B)所示。永磁体6与定子绕组7所形成的N、S极电枢磁场相对应。动子2通过直线导轨、直线轴承、弹簧等连接机构(图4)与定子1形成一体，构成所述的单相交流永磁直线盘式振荡电机，如图6(A)、(B)。当定子绕组7通电后，动子2通过直线轴承3沿直线导轨4做往复振荡运动，限位块10避免动子2沿圆周向做旋转运动。动子2与直线轴承3为刚性连接，弹簧5位于直线轴承3与机座8之间。 

Claims (3)

1.一种单相交流永磁直线盘式振荡电机，包括定子(1)、动子(2)、直线轴承(3)、直线导轨(4)、弹簧(5)、永磁体(6)、定子绕组(7)、动子铁轭(8)、机座(9)、限位块(10)，其特征在于：所述的定子(1)为盘式结构，定子绕组(7)嵌放于定子铁芯的齿槽内，定子铁芯呈圆环状，平行开槽，定子绕组(7)集中放置于平行槽内，定子绕组(7)采用单相接线方式；动子(2)通过直线轴承(3)沿直线导轨(4)运动，动子(2)与直线轴承(3)为刚性连接，动子上粘接N、S交替排列的永磁体(6)，永磁体(6)与定子绕组(7)所形成的N、S极电枢磁场相对应；弹簧(5)套在直线导轨(4)上，位于直线轴承(3)与机座(8)之间，限位块(10)避免动子沿圆周向做旋转运动。

2.按照权利要求1所述的单相交流永磁直线盘式振荡电机，其特征在于所述定子铁芯的齿槽为扇形，内外两边呈圆弧状。

3.按照权利要求1所述的单相交流永磁直线盘式振荡电机，其特征在于所述的动子(2)由圆环形动子铁轭(8)及径向平行、内外边呈圆弧形的永磁体(6)组成，永磁体依N、S极顺序沿圆周方向交替排列，永磁体的数量与定子绕组电流产生的磁场极数相同。

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