CN103532333A - 一种往复电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电机，具体涉及一种往复电机，目的在于提供一种控制方便、结构简单紧凑、效率高的将电能转换成往复运动的机械能的电机。通过二极管让交流电的正负半周分别流过处于空间不同位置的定子绕组，使磁场随着时间的变化在空间做往复运动，产生往复磁场，该磁场通过导磁铁芯将磁通传递给动子，使动子在磁力作用下随磁场做往复运动，从而带动推杆做往复运动，由于没有中间转换过程所以效率高，由于不需要切换电路换向，没有换向冲击电流，由于没有侧向力，从而提高了将电能转化成机械能的效率，由于往复运动的周期与交流电源的频率有关，通过变频来调节往复运动周期，也就是运动的速度，从而使该电机的控制方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机，具有涉及一种往复电机。
背景技术
目前广泛使用的压缩机、泵、机床等设备的往复运动大多是由旋转电机驱动曲柄连杆机构转化为往复运动，也有由旋转电机通过丝杠螺母转换成直线运动，用电机换向来实现往复运动，还有用直线电机频繁换向及电磁振荡系统来实现往复运动等几种类型；但这些往复运动的实现，中间能量转换和传递的环节多，损耗大，效率低，采用电磁振荡系统驱动的往复运动系统由于内有弹簧，存在固有频率，速度调节对性能影响很大。
利用液压或气动系统也可以实现直线运动，通过阀换向来实现往复运动，其压力能的获得是通过电能或机械能转化得到的。
由于以上原因往复运动的实现，均是经多次能量转换和换向获得，效率低、体积大，在一定情况下限制了往复运动机械性能的提高，因此对往复驱动系统的改进是非常必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种控制方便、结构简单紧凑的将电能直接转换成往复运动的机械能的往复电机。
为解决上述问题本发明采取的技术方案为：包括外壳，在外壳的壳体两侧镶嵌有支承推杆的直线轴承，所述的推杆贯穿外壳，在推杆上设置有动子，在推杆的周围设置有用于传递磁通的导磁铁芯；在导磁铁芯内部分布有一对以上的主绕组和副绕组，其中主绕组和副绕组分别通过二极管并联在电源上。
所述的动子采用次级绕组或永磁体。
所述的电源为单相交流电或三相交流电。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过二极管让交流电的正负半周分别流过处于空间不同位置的主绕组和副绕组，产生交替磁场，该磁场通过导磁铁芯将磁通传递给动子，使动子在磁力作用下随磁场做往复运动，从而带动推杆做往复运动，由于没有中间转换过程所以效率高，也不需要切换电路换向，没有换向冲击电流，由于没有侧向力，所以直线轴承受力情况好寿命长，从而提高了将电能转化成机械能的效率，由于往复运动的周期与交流电源的频率有关，通过变频来调节往复运动周期，也就是运动的速度，从而使该电机的控制方便。本发明的往复电机技术，可用于压缩机、泵、机床等做往复运动的机械设备的驱动，同时也可以用于其它设备及相关领域。
附图说明
图1为单相电驱动的原理示意图；
图2为三相电驱动的原理示意图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1：参见图1，本发明包括外壳3，在外壳3壳体两侧镶嵌有用于支承推杆1的直线轴承2，推杆1贯穿外壳3，且推杆1上设置有采用次级绕组或永磁体制成的动子7，在动子7的带动下推杆1通过直线轴承2做往复运动，在推杆1的周围沿径向方向设置有用于传递磁通的导磁铁芯4；在导磁铁芯4内部分布有一对主绕组5和副绕组6，主绕组5和副绕组6分别通过二极管并联在单相交流电上。给电机接通单相交流电，正半周时电流从L经与主绕组相连的二极管和主绕组5流向N，负半周时电流从N经二极管和副绕组6流向L，这样主绕组5和副绕组6交替通电工作产生交替磁场，磁场通过导磁铁芯4将磁通传递给动子7，使动子7在磁力作用下随交替磁场做往复运动，从而带动推杆1做往复运动，通过推杆驱动设备上的运动部件做相应的往复运动。
实施例2：参见图2，本发明包括外壳3，在外壳3壳体内两端镶嵌有用于支承推杆1的直线轴承2，该推杆1贯穿外壳3，且推杆1上设置有采用永磁体或者次级绕组制成的动子7，在动子7的带动下推杆1通过直线轴承2做往复运动，在推杆1的周围沿径向方向设置有用于传递磁通的导磁铁芯4；在导磁铁芯4内部分布有三对平行放置的主绕组5和副绕组6，其中第一主绕组5-1通过二极管与第一副绕组6-1并联连接在三相交流电的A相，副绕组6-1通过二极管与主绕组5-1并联连接在三相电的N相，第二主绕组5-2通过二极管与第二副绕组6-2并联连接在三相交流电的B相，第二副绕组6-2通过二极管与第二主绕组5-2并联连接在三相电的N相，第三主绕组5-3通过二极管与第三副绕组6-3并联连接在三相交流电的A相，第三副绕组6-3通过二极管与第三主绕组5-3并联连接在三相电的N相。给电机接通三相电源，A相正半周时电流从A经二极管和第一主绕组5-1流向N，负半周时电流从N经二极管和第一副绕组6-1流向A，B相正半周时电流从B经二极管和第二主绕组5-2流向N，负半周时电流从N经二极管和第二副绕组6-2流向B，C相正半周时电流从C经二极管和第三主绕组5-3流向N，负半周时电流从N经二极管和第三副绕组6-3流向C，由于A、B、C三相相位差各为120°半周相位差就为60°，顺序为A、-C、B、-A、C、-B，这样定子绕组按顺序通电工作产生交替磁场，磁场通过导磁铁芯4将磁通传递给动子7，使动子7在磁力作用下随磁场做往复运动，从而带动推杆1做往复运动，通过推杆驱动设备上的运动部件做相应的往复运动。
当采用直流供电代替交流电为系统供电时，通过可控的电力电子电路顺序给处于空间不同位置的绕组供电而形成往复磁场。
当然也可以将推杆做成曲线形状，如圆弧，这样动子可以做定轴往复摆动；也可以将推杆固定，使外壳做往复运动，达到相同的效果；同样，绕组和动子也不局限于圆形，可以根据需要做成不同的形状。
Claims (3)
1.一种往复电机，其特征在于：包括外壳（3），在外壳（3）的壳体两侧镶嵌有支承推杆（1）的直线轴承（2），所述的推杆（1）贯穿外壳（3），在推杆（1）上设置有动子（7），在推杆（1）的周围设置有用于传递磁通的导磁铁芯（4）；在导磁铁芯（4）内部分布有一对以上的主绕组（5）和副绕组（6），其中主绕组（5）和副绕组（6）分别通过二极管并联在电源上。
2.根据权利要求1所述的一种往复电机，其特征在于：所述的动子（7）采用次级绕组或永磁体。
3.根据权利要求1所述的一种往复电机，其特征在于：所述的电源为单相交流电或三相交流电。
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| CN201310434849.5A CN103532333A (zh) | 2013-09-22 | 2013-09-22 | 一种往复电机 |
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| CN201310434849.5A CN103532333A (zh) | 2013-09-22 | 2013-09-22 | 一种往复电机 |
Publications (1)
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Country Status (1)
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- 2013-09-22 CN CN201310434849.5A patent/CN103532333A/zh active Pending
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Application publication date: 20140122 |