CN103580303A - 直线电机绝缘骨架及直线电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种直线电机绝缘骨架及直线电机。其中直线电机绝缘骨架包括：绕线管筒（10），绕线管筒（10）包括沿管筒圆周方向延伸的绕线空间，绕线空间中设置有沿管筒圆周方向布置的隔离件，隔离件将绕线空间分为沿管筒轴线方向排列的多个各自独立的绕线区域。采用本发明的直线电机绝缘骨架及直线电机，可以使绕组线圈排布更加整齐，同时降低反电势，使直线电机的控制更加方便。

Description

直线电机绝缘骨架及直线电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种直线电机绝缘骨架及直线电机。

背景技术

直线电机是一种能将电能直接转换成直线运动的机械能的动力装置，是一种能够提供大功率和高推力的驱动元件。绝缘骨架是直线电机的重要组成部分，用于缠绕线圈。目前现有的绝缘骨架只能用于单个绕组线圈串联绕线，当制备功率较大的直线电机时，由于绕组线圈数量的增加，绕组线圈排布容易出现混乱和错位，且大量的绕组线圈串联也会增加反电势，进而增加对直线电机的控制难度。

发明内容

本发明旨在提供一种直线电机绝缘骨架及直线电机，可以使绕组线圈排布更加整齐，同时降低反电势，使直线电机的控制更加方便。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种直线电机绝缘骨架，包括绕线管筒，绕线管筒包括沿管筒圆周方向延伸的绕线空间，绕线空间中设置有沿管筒圆周方向布置的隔离件，隔离件将绕线空间分为沿管筒轴线方向排列的多个各自独立的绕线区域。

进一步地，绕线管筒还包括：沿管筒圆周方向延伸的第一侧壁，第一侧壁位于管筒轴线方向的第一位置；沿管筒圆周方向延伸的第二侧壁，第二侧壁位于管筒轴线方向的第二位置，且与第一侧壁相对设置；底壁，固定连接在第一侧壁与第二侧壁之间；第一侧壁、第二侧壁以及底壁之间形成绕线空间；隔离件为隔板，隔板位于绕线空间中，且与底壁固定连接，隔板将绕线空间分为多个各自独立的绕线区域。

进一步地，隔板位于底壁的中部，将绕线空间分为两个大小相同的绕线区域。

进一步地，在绕线管筒的纵剖面上，底壁包括：水平壁段；第一斜壁段，固定连接在水平壁段与第一侧壁之间；以及第二斜壁段，固定连接在水平壁段与第二侧壁之间。

进一步地，第一侧壁和第二侧壁平行设置；第一斜壁段和第二斜壁段在隔板的两侧对称设置。

进一步地，第一斜壁段和第二斜壁段朝向绕线空间的壁面上均设置有一组限位台阶，每组中的多个限位台阶沿第一斜壁段和第二斜壁段的倾斜方向延伸。

进一步地，沿绕线管筒的管筒径向由内向外的第一限位台阶的高度为绕组线圈的线材直径d的奇数倍，第二限位台阶至第n限位台阶的高度分别为d的偶数倍，其中n为一组限位台阶中所包含的限位台阶的个数。

进一步地，直线电机绝缘骨架还包括盖罩，盖罩套设在绕线管筒外以覆盖绕线空间。

进一步地，盖罩上设置有防止绕线管筒从盖罩中脱出的定位部。

进一步地，定位部为挡片，挡片固定设置在盖罩的端部。

根据本发明的另一方面，提供了一种直线电机，包括直线电机绝缘骨架，直线电机绝缘骨架为前述任一种直线电机绝缘骨架。

应用本发明的技术方案，通过在原有用于排布绕组线圈的绕线空间中增加隔离件，使一个绕线空间分隔为多个各自独立的绕线区域，由于绕线区域小于绕线空间，所以能够更加整齐地排布绕组线圈，使其不易错位，同时能够使原有的绕组线圈串联绕线方式改变为并联绕线方式，降低了直线电机的反电势，有利于对直线电机的控制。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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示出了根据本发明的实施例的直线电机绝缘骨架的轴测图；

图2示出了根据图1的轴测图的A处放大图；

图3示出了根据图1的轴测图的纵剖面示意图；

图4示出了根据图3的纵剖面示意图的绕线管筒与绕组线圈相配合的示意图；

图5示出了根据图4的示意图的B处放大图；

图6示出了根据本发明的实施例的直线电机绝缘骨架的分解轴测图；

图7示出了根据本发明的实施例的绕线管筒的轴测图；以及

图8示出了根据本发明的实施例的盖罩的轴测图。

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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1至图6所示，根据本发明的实施例，提供了一种直线电机绝缘骨架，该直线电机绝缘骨架包括绕线管筒10和盖罩20，其中盖罩20套设在绕线管筒10外。图4和图5中的箭头方向代表绕组线圈30的绕线方向。

结合参见图7，绕线管筒10包括第一侧壁12、第二侧壁13、底壁16和隔板11。其中第一侧壁12沿管筒圆周方向延伸，且位于管筒轴线方向的第一位置，第二侧壁13沿管筒圆周方向延伸，且位于管筒轴线方向的第二位置，第一侧壁12与第一侧壁12相对设置，在第一侧壁12和第二侧壁13之间固定连接有底壁16。第一侧壁12、第二侧壁13以及底壁16之间形成沿绕线管筒10圆周方向延伸的绕线空间，该绕线空间用于设置绕组线圈30。隔板11位于绕线空间中，且与底壁16固定连接，隔板11将绕线空间分为两个各自独立的绕线区域，本实施例中，绕线区域为两个。两个绕组线圈30分别绕设在两个绕组区域中，且位于两个绕线区域内的绕组线圈30并联设置。

优选地，隔板11位于底壁16的中间位置，将绕线空间分为两个大小相同的绕线区域。

优选地，第一侧壁12和第二侧壁13平行设置。

这里由第一侧壁12、第二侧壁13和底壁16组成的绕线空间可以是凹形结构，也可以将底壁16设计为分为三段，即包括水平壁段163、第一斜壁段161和第二斜壁段162。其中水平壁段163固定连接在第一斜壁段161和第二斜壁段162之间，第一斜壁段161固定连接在水平壁段163与第一侧壁12之间，第二斜壁段162固定连接在水平壁段163与第二侧壁13之间。

优选地，第一斜壁段161和第二斜壁段162在隔板11的两侧对称设置。

这里绕线空间的形成方式不限于设置第一侧壁12和第二侧壁13，只要能在绕线管筒10圆周上形成放置绕组线圈30的空间即可，且隔板11作为隔离绕线区域的隔离件，也不限于板状结构。

并联的两个绕组线圈30分别绕设在两个绕线区域中，且两个绕组线圈30的绕线方向相对于隔板11对称，两个绕组线圈30的端部分别从设置在绕线管筒10上的绕线孔14伸出。绕线孔14优选的对称分布在管筒10的两端，用于每个绕组线圈30出线。

为了使绕组线圈30的布线更加整齐，在第一斜壁段161和第二斜壁段162朝向绕线空间的壁面上均设置有一组限位台阶15，每组的多个限位台阶15沿第一斜壁段161和第二斜壁段162的倾斜方向延伸，使绕组线圈30能够卡设在限位台阶15中，防止绕组线圈30错位。

本实施例中提供了一种计算一组中多个限位台阶15的高度的方法，即假设绕组线圈30线材直径为d，且限位台阶15有n个时，从第一斜壁段161或第二斜壁段162起的第一个限位台阶为第一限位台阶15a，第二个限位台阶为第二限位台阶15b，以此类推，第n个限位台阶为第n限位台阶15n，则第一限位台阶15a的高度为d的奇数倍a，第二限位台阶15b至第n限位台阶15n的高度分别为d的偶数倍b。本实施例中，上述20≥n≥2，a为1、3、5、7、9中任一数字，b为2、4、6、8、10中任一数字。将台阶按照上述方法设置可以有效利用台阶端面对绕线顺线和导向。

结合参见图8，盖罩20为中空结构，可以套设在绕线管筒10外以覆盖绕线空间。为了防止绕线管筒10从盖罩20中脱出，在盖罩20上设置有定位部21。本实施例中，定位部21为三个挡片，三个挡片固定设置在盖罩20的同一端部，当安装直线电机绝缘骨架时，只要将绕线管筒10从没有挡片的一端嵌入盖罩20内，直到挡片与绕线管筒10接触即可实现定位。

这里挡片不限于三个，也不限于设置在盖罩20的同一端部，也可以设置在盖罩20的两个端部，可以将绕线管筒10抵压在盖罩20内。也可以在绕线管筒10上设置与挡片相对应的卡口，也可以实现绕线管筒10在盖罩20内的定位。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种直线电机，包括直线电机绝缘骨架，该直线电机绝缘骨架为前述任一种的直线电机绝缘骨架。

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：通过在原有用于排布绕组线圈的绕线空间中增加隔板，使一个绕线空间分隔为两个各自独立的绕线区域，由于绕线区域小于绕线空间，所述能够更加整齐的排布绕组线圈，使其不易错位，同时能够使原有的绕组线圈串联绕线方式改变为并联绕线方式，降低了直线电机的反电势，有利于对直线电机的控制。

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 (11)

1.一种直线电机绝缘骨架，包括绕线管筒（10），所述绕线管筒（10）包括沿管筒圆周方向延伸的绕线空间，其特征在于，所述绕线空间中设置有沿管筒圆周方向布置的隔离件，所述隔离件将所述绕线空间分为沿管筒轴线方向排列的多个各自独立的绕线区域。

2.根据权利要求1所述的直线电机绝缘骨架，其特征在于，所述绕线管筒（10）还包括：

沿管筒圆周方向延伸的第一侧壁（12），所述第一侧壁（12）位于管筒轴线方向的第一位置；

沿管筒圆周方向延伸的第二侧壁（13），所述第二侧壁（13）位于管筒轴线方向的第二位置，且与所述第一侧壁（12）相对设置；

底壁（16），固定连接在所述第一侧壁（12）与所述第二侧壁（13）之间；

所述第一侧壁（12）、所述第二侧壁（13）以及所述底壁（16）之间形成所述绕线空间；

所述隔离件为隔板（11），所述隔板（11）位于所述绕线空间中，且与所述底壁（16）固定连接，所述隔板（11）将所述绕线空间分为多个各自独立的所述绕线区域。

3.根据权利要求2所述的直线电机绝缘骨架，其特征在于，所述隔板（11）位于所述底壁（16）的中部，将所述绕线空间分为两个大小相同的所述绕线区域。

4.根据权利要求2所述的直线电机绝缘骨架，其特征在于，在所述绕线管筒（10）的纵剖面上，所述底壁（16）包括：

水平壁段（163）；

第一斜壁段（161），固定连接在所述水平壁段（163）与所述第一侧壁（12）之间；

以及

第二斜壁段（162），固定连接在所述水平壁段（163）与所述第二侧壁（13）之间。

5.根据权利要求4所述的直线电机绝缘骨架，其特征在于，

所述第一侧壁（12）和所述第二侧壁（13）平行设置；

所述第一斜壁段（161）和所述第二斜壁段（162）在所述隔板（11）的两侧对称设置。

6.根据权利要求4所述的直线电机绝缘骨架，其特征在于，所述第一斜壁段（161）和所述第二斜壁段（162）朝向所述绕线空间的壁面上均设置有一组限位台阶（15），每组中的多个所述限位台阶（15）沿所述第一斜壁段（161）和所述第二斜壁段（162）的倾斜方向延伸。

7.根据权利要求6所述的直线电机绝缘骨架，其特征在于，沿所述绕线管筒（10）的管筒

径向由内向外的第一限位台阶（15a）的高度为绕组线圈（30）的线材直径d的奇数倍，第二限位台阶（15b）至第n限位台阶（15n）的高度分别为d的偶数倍，其中n为一组所述限位台阶（15）中所包含的限位台阶的个数。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的直线电机绝缘骨架，其特征在于，所述直线电机绝缘骨架还包括盖罩（20），所述盖罩（20）套设在所述绕线管筒（10）外以覆盖所述绕线空间。

9.根据权利要求8所述的直线电机绝缘骨架，其特征在于，所述盖罩（20）上设置有防止所述绕线管筒（10）从所述盖罩（20）中脱出的定位部（21）。

10.根据权利要求9所述的直线电机绝缘骨架，其特征在于，所述定位部（21）为挡片，所述挡片固定设置在所述盖罩（20）的端部。

11.一种直线电机，包括直线电机绝缘骨架，其特征在于，所述直线电机绝缘骨架为权利要求1至10中任一项所述的直线电机绝缘骨架。

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