CN103001451A - 直线电机及具有其的压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种直线电机及具有其的压缩机。根据本发明的直线电机，包括定子和在定子作用下往复运动的动子，定子包括：定子铁芯，包括铁芯主体和两个从铁芯主体起向外延伸的齿形部，铁芯主体和两个齿形部配置为使定子铁芯呈C字形；绕组部，分别缠绕于每个齿形部上。根据本发明的压缩机，包括前述的直线电机。本发明的直线电机及具有其的压缩机，直线电机的定子铁芯呈C字形并包括两个齿形部，绕组部分别缠绕在两个齿形部上，并分别通电以与动子作用，带动动子往复运动。两个齿形部的结构简化了直线电机的加工工艺，提高了结构加工精度，也降低了分别缠绕在齿形部上的绕组的控制难度，从而保证了直线电机运行的可靠性。

Description

直线电机及具有其的压缩机

技术领域

本发明涉及电动机领域，更具体地，涉及一种直线电机及具有其的压缩机。

背景技术

直线电机一般由定子和动子组成，动子在定子的驱动下做直线运动。

直线电机能够直接产生直线运动，因此在一些需要电机带动的直线运动的场合，直线电机可以简化传动机构并减轻其重量，并大大减少传动过程中的能量损耗并节约空间，一般被用于运输机械以及电梯等领域中。

现有的一种直线电机，利用了条形铁芯缠绕绕组的方式，每个铁芯单元形成3个以上齿部，绕组通电产生NSN三极。不过，三个以上齿部的铁芯单元加工起来比较困难，而且三个以上齿部的设置对分别缠绕在齿部上的绕组的控制要求较高。另外，此种直线电机的磁铁采用磁环结构，但磁环不能充分利用，而且磁环结构决定了电机行程有限，磁阻较长。

现有的另一种直线电机的铁芯叠片方式为辐射状叠加，需要靠焊接把铁芯固定，尺寸难以保证，电机运行可靠性不高。

发明内容

本发明目的在于提供一种结构简单、控制容易的直线电机及具有其的压缩机。

根据本发明的一个方面，提供了一种直线电机，包括定子和在定子作用下往复运动的动子，定子包括：定子铁芯，包括铁芯主体和两个从铁芯主体起向外延伸的齿形部，铁芯主体和两个齿形部配置为使定子铁芯呈C字形；绕组部，分别缠绕于每个齿形部上。

进一步地，定子还包括定子支架，定子铁芯与定子支架可拆卸地相连接。

进一步地，定子支架为圆筒状，其内侧设置有沿定子支架的轴线方向延伸的铁芯插槽，定子铁芯插入铁芯插槽中。

进一步地，定子铁芯与铁芯插槽过盈配合。

进一步地，定子支架上均匀地设置有多个铁芯插槽，每个铁芯插槽中设置有一个定子铁芯。

进一步地，齿形部包括第一延伸部和第二延伸部，绕组部缠绕在第一延伸部上。

进一步地，动子设置在定子支架的内侧，动子包括动子支架、动子铁芯和磁钢部，动子铁芯设置在动子支架上，磁钢部设置在动子铁芯上。

进一步地，磁钢部与动子铁芯相粘接。

进一步地，磁钢部的宽度与齿形部的宽度一致。

根据本发明的一个方面，还提供了一种压缩机，包括前述的直线电机。

采用本发明的直线电机及具有其的压缩机，直线电机的定子铁芯呈C字形并包括两个齿形部，绕组部分别缠绕在两个齿形部上，并分别通电以与动子作用，带动动子往复运动。两个齿形部的结构简化了直线电机的加工工艺，提高了结构加工精度，从而保证了直线电机及具有其的压缩机运行的可靠性。另外，两个齿形部的设置也降低了分别缠绕在齿形部上的绕组的控制难度，也进一步提高了直线电机及具有其的压缩机的可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的直线电机的定子的立体结构示意图；

图2是根据本发明的直线电机的俯视结构示意图；

图3是根据本发明的直线电机的定子铁芯和绕组部的结构示意图；

图4是根据本发明的直线电机的剖视结构示意图；以及

图5是根据本发明的直线电机的动子的结构示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1和图2所示的根据本发明的直线电机，包括定子和在定子作用下往复运动的动子，定子包括：定子铁芯10，包括铁芯主体11和两个从铁芯主体11起向外延伸的齿形部12，铁芯主体11和两个齿形部12配置为使定子铁芯10呈C字形；绕组部20，分别缠绕于每个齿形部12上。

采用本发明的直线电机，如图3所示，其定子铁芯10呈C字形并包括两个齿形部12，绕组部20分别缠绕在两个齿形部12上，绕线工艺相对简单。如图4所示，在齿形部12与绕组部20之间，放置绝缘层70。在启动直线电机带动其他部件直线运动时，缠绕在两个齿形部12上的绕组部20按一定规律通电，通电后，定子铁芯10的两个齿形部12分别产生NS磁极两极，通过对动子上的磁钢部40的吸引或者排斥，来带动动子往复运动，并通过动子的往复运动达到带动与直线电机相连接的其他部件做直线运动的目的。

C字形的定子铁芯10的结构简化了直线电机的加工工艺，提高了结构加工精度，从而保证了直线电机运行的可靠性。另外，两个齿形部12的设置也降低了分别缠绕在齿形部12上的绕组部20的控制难度，进一步提高了直线电机运行的可靠性。

在本实施例中，定子铁芯10由多个沿直线方向叠加的钢片叠合而成，加工方法简单，没有焊接等紧固铁芯的工序，可以较好的保证定子铁芯10的尺寸，生产效率高，叠片较为可靠，提高了直线电机运行的可靠性。

如图1和图2所示，定子还包括定子支架30，定子铁芯10与定子支架30可拆卸地相连接。

定子由定子支架30固定起来，定子铁芯10可拆卸地设置在定子支架30上，从而可以根据实际需要确定直线电机中定子铁芯10的数量以及排布，并对定子铁芯10进行调整。

如图2所示，齿形部12包括第一延伸部121和第二延伸部122，绕组部20缠绕在第一延伸部121上。

第一延伸部121从铁芯主体11水平延伸而出，第二延伸部122沿定子支架30的轴线方向往复分布。通过增加第一延伸部121的长度，可以对应调整容纳绕组部20的空间，可以增大绕组部20的绕线数；通过减小第一延伸部121的长度，可以减小定子支架30的尺寸，使得直线电机结构紧凑。通过改变第二延伸部122和铁芯主体11的长度以及与其对应设置的动子的磁钢长度，可以较大程度的调整动子运动行程。

如图1所示，优选地，定子支架30为圆筒状，其内侧设置有沿定子支架30的轴线方向延伸的铁芯插槽31，定子铁芯10插入铁芯插槽31中。定子铁芯10与铁芯插槽31过盈配合。

定子支架30的内部具有容纳空间，动子设置在定子支架30内侧，根据本发明的一个实施例，在装配直线电机时，将定子铁芯10插入定子支架30内侧壁上的铁芯插槽31中，定子铁芯10与铁芯插槽31过盈配合，利用过盈力达到固定定子铁芯10的目的。

优选地，定子支架30上均匀地设置有多个铁芯插槽31，每个铁芯插槽31中设置有一个定子铁芯10。

定子支架30上的铁芯插槽31均匀分布，从而使得插入铁芯插槽31的定子铁芯10能够在定子支架30内侧均匀分布，能够使得在定子支架30内侧的动子的受力均匀，从而能够提高定子运动的平稳性。优选地，定子支架30上设置有6个定子铁芯10。

根据本发明的动子的一个实施例，参见图2，动子设置在定子支架30的内侧，动子包括磁钢部40和动子支架60，磁钢部40设置在动子支架60的外侧。本实施例中，动子由磁钢部40单独形成，磁钢部40由动子支架60固定。

根据本发明的动子的另一个实施例，如图2和图5所示，动子设置在定子支架30的内侧，动子包括磁钢部40、动子铁芯50和动子支架60，动子铁芯50设置在动子支架60上，磁钢部40设置在动子铁芯50上。

本实施例中，动子包括磁钢部40、动子铁芯50和动子支架60，磁钢部40与动子铁芯50之间通过粘接固定。

上述动子的两个实施例中，动子包括多片条形磁钢部40，每片磁钢部40与每个定子铁芯10相对应。如图2所示，条形的磁钢部40的宽度与定子铁芯10的齿形部12的宽度一致，可以充分利用磁钢部40产生的永磁场，从而磁钢部40可以得到充分利用，并使得直线电机的结构更加紧凑，同时有效提高直线电机行程。优选地，磁钢部40的宽度与定子铁芯10的第二延伸部122的宽度一致。

本发明还提供了一种压缩机，包括前述的直线电机。

采用本发明的直线电机的压缩机，通过直线电机的动子的直线运动直接带动其活塞运动，简化了传动机构，并极大的减小了压缩机的体积。通过直线电机的C字形的定子铁芯的设置，也提高了直线电机运行的可靠性，从而提高了压缩机的运行可靠性。另外，通过改变第二延伸部的长度以及与其对应设置的定子的磁钢长度，可以较大程度的调整动子运动行程，从而使得直线电机可以适用于多种压缩行程的压缩机。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明的直线电机及具有其的压缩机，简化了直线电机的加工工艺，提高了结构加工精度，从而保证了直线电机及具有其的压缩机运行的可靠性。另外，两个齿形部的设置也降低了分别缠绕在齿形部上的绕组的控制难度，也进一步提高了直线电机及具有其的压缩机的可靠性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直线电机，包括定子和在所述定子作用下往复运动的动子，其特征在于，所述定子包括：

定子铁芯(10)，包括铁芯主体(11)和两个从所述铁芯主体(11)起向外延伸的齿形部(12)，所述铁芯主体(11)和两个所述齿形部(12)配置为使所述定子铁芯(10)呈C字形；

绕组部(20)，分别缠绕于每个所述齿形部(12)上。

2.根据权利要求1所述的直线电机，其特征在于，所述定子还包括定子支架(30)，所述定子铁芯(10)与所述定子支架(30)可拆卸地相连接。

3.根据权利要求2所述的直线电机，其特征在于，所述定子支架(30)为圆筒状，其内侧设置有沿所述定子支架(30)的轴线方向延伸的铁芯插槽(31)，所述定子铁芯(10)插入所述铁芯插槽(31)中。

4.根据权利要求3所述的直线电机，其特征在于，所述定子铁芯(10)与所述铁芯插槽(31)过盈配合。

5.根据权利要求3所述的直线电机，其特征在于，所述定子支架(30)上均匀地设置有多个所述铁芯插槽(31)，每个所述铁芯插槽(31)中设置有一个所述定子铁芯(10)。

6.根据权利要求1所述的直线电机，其特征在于，所述齿形部(12)包括第一延伸部(121)和第二延伸部(122)，所述绕组部(20)缠绕在所述第一延伸部(121)上。

7.根据权利要求2所述的直线电机，其特征在于，所述动子设置在所述定子支架(30)的内侧，所述动子包括动子支架(60)、动子铁芯(50)和磁钢部(40)，所述动子铁芯(50)设置在所述动子支架(60)上，所述磁钢部(40)设置在所述动子铁芯(50)上。

8.根据权利要求7所述的直线电机，其特征在于，所述磁钢部(40)与所述动子铁芯(50)相粘接。

9.根据权利要求8所述的直线电机，其特征在于，所述磁钢部(40)的宽度与所述齿形部(12)的宽度一致。

10.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的直线电机。

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