CN105471133A - 电机 - Google Patents

Abstract

一种电机，其包括定子模组及动子模组，该动子模组上固定有电活性聚合物。定子模组包括固定座及固定于固定座上的多个磁极对。每一磁极对包括两个磁性相反且相互平行设置的磁铁。固定座上相邻两个磁铁的磁性相反。动子模组包括动子及设置于动子内的三相线圈，电活性聚合物固定于动子上。

Description

电机

技术领域

本发明涉及一种电机，尤其涉及一种断电后能够快速停止运动的电机。

背景技术

运动的电机需要停止运动时，通常是通过设计反馈电路与电机电性连接，利用反馈电路使得电机停止运动。然而，利用反馈电路使电机停止运动时，由于电机中的动子或转子存在惯性且电机中的动子或转子与定子之间的摩擦较小，使得电机无法实现立即停止运动。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种断电后能够快速停止运动的电机。

一种电机，其包括定子模组及动子模组，该动子模组上固定有电活性聚合物。

一种电机，其包括定子模组及动子模组，该定子模组上固定有电活性聚合物。

本发明的电机在定子模组或动子模组上固定电活性聚合物，使得在需要动子模组停止运动时，只要将通入电活性聚合物内的电断开，电活性聚合物膨胀至贴合定子模组，动子模组立即停止运动。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的电机的立体组装示意图。

图2是图1所示电机另一角度的立体组装示意图。

图3是图1所示电机的立体分解示意图。

图4是图1所示电机沿IV-IV的剖面示意图。

图5是图1所示电机沿V-V的剖面示意图。

图6是图5所示电机使用状态的剖面示意图。

图7是本发明的第二实施方式的电机的剖面示意图。

图8是本发明的第三实施方式的电机的剖面示意图。

图9是本发明的第四实施方式的电机的剖面示意图。

主要元件符号说明

电机100

定子模组10

固定座11

支撑板111

固定板113

磁极对13

磁铁131

磁轨130

动子模组30

动子31

滑动部311

安装部313

U型开口3131

三相线圈33，15

电活性聚合物50

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1至图2，本发明的第一实施方式的电机100包括定子模组10、动子模组30及固定于动子模组30上的电活性聚合物50。本实施式中，电机100为U型槽式线性电机；电活性聚合物50采用聚偏氟乙烯制成。

请同时参阅图3至图5，定子模组10包括固定座11及固定于固定座11上的多个磁极对13。固定座11呈U型状。固定座11包括支撑板111及两个固定板113。支撑板111及两个固定板113均呈长方体板状。两个固定板113由支撑板111两侧朝向远离支撑板111的方向垂直延伸形成。本实施方式中，固定座11由不锈钢制成。

多个磁极对13均匀间隔固定于固定座11上。每一磁极对13均包括两个磁性相反且相互平行相对设置的磁铁131。两个磁性相反的磁铁131分别固定于相应的固定板113上。每一固定板113上固定的多个磁铁131中相邻设置的两个磁铁131的磁性相反。其中一固定板113上的多个磁铁131与另一固定板113上的多个磁铁131共同形成磁轨130。

动子模组30包括动子31及设置于动子31内的三相线圈33。三相线圈33与外界电源（图未示）电性连通。动子31包括滑动部311及固定于滑动部311上的安装部313。滑动部311呈板状，且三相线圈33设置于滑动部311内。滑动部311收容于磁轨130内，并位于每个磁极对13的两个磁铁131之间。安装部313大致呈U型状，用以固定需被电机100带动的物件（图未示）。安装部313具有一U型开口3131。滑动部311远离支撑板111的一侧收容于安装部313的U型开口3131内，且滑动部311远离支撑板111的一侧固定于安装部313上。滑动部311上分别靠近两个固定板113的两侧固定有电活性聚合物50。电活性聚合物50与外界电源（图未示）电性连通。本实施方式中，电活性聚合物50能够在通电时收缩，断电时电活性聚合物50膨胀380%。当电活性聚合物50与外界电源断开时，固定有电活性聚合物50的滑动部311的一侧承载于相应的固定板113上的多个磁铁131上，固定有电活性聚合物50的滑动部311的另一侧与另一固定板113上的多个磁铁131相抵持。本实施方式中，与电活性聚合物50连通的外界电源与向三相线圈33通电的外界电源独立设置。可以理解，在其他实施方式中，向电活性聚合物50内通入的电可由三相线圈33引出，当外界电源向三相线圈33内通电时，即可向电活性聚合物50内通电，当外界电源对三相线圈33断电时，即可对电活性聚合物50断电。

组装时，将多个磁极对13固定于固定座11的固定板113上，将电活性聚合物50分别固定于动子31的滑动部311的靠近两个固定板113的两侧上，将固定有电活性聚合物50的滑动部311置于磁轨130内，且使滑动部311位于磁极对13中的两个磁铁131之间。

使用时，将需要电机100带动的物件固定于安装部313上（图未示），利用外界电源对动子31内设置的三相线圈33通入三相交流电（图未示），并利用外界电源对电活性聚合物50通电。请参阅图5至图6，动子31在磁轨130内沿磁轨130延伸的方向滑动，且此时动子31的滑动部311靠近两个固定板113的两侧上的电活性聚合物50与相应的固定板113上的多个磁铁131间隔预设距离。将三相线圈33与外界电源断开，同时将电活性聚合物50与外界电源断开，滑动部311两侧上固定的电活性聚合物50立即膨胀380%。膨胀后的电活性聚合物50与两个固定板113上固定的多个磁铁131贴合，填充了动子31与两个固定板113上固定的多个磁铁131之间的间隙，使得动子31与两个固定板113上固定的多个磁铁131的摩擦大大增强，从而使得动子31立即停止运动。

本实施方式中在动子31的两侧上固定电活性聚合物50，使得在需要动子31停止运动时，将三相线圈33与外界电源断开，只要同时将通入电活性聚合物50内的电断开，电活性聚合物50膨胀至贴合两个固定板113上的多个磁铁131，动子31立即停止运动且避免了滑动；进一步地，电活性聚合物50在断电膨胀后贴合两个固定板113上的多个磁铁131，填充了动子31与两个固定板113上固定的多个磁铁131之间之间隙，避免了动子31在停止运动过程中垂直于动子31方向上产生的晃动。

请参阅图7，本发明的第二实施方式中的电机100与第一实施方式中的电机相比，其区别在于将电活性聚合物50固定于多个磁极对13上，电机100使用时，对动子模组30中的三相线圈33及电活性聚合物50通入电，动子31即可运动，将通入三相线圈33及电活性聚合物50内的电断开，电活性聚合物50膨胀至与动子31贴合，动子31立即停止转动。可以理解，在其他实施方式中，电活性聚合物50还可以固定于每一固定板113上相邻两个磁铁131之间的间隙处。

请参阅图8，本发明的第三实施方式中的电机100与第一实施方式中的电机100相比，其区别在于多个磁极对13可省略，只要在固定座11中的两个固定板113相互靠近的一侧上分别装设三相线圈15。动子模组30只包括动子31，动子31的滑动部311为永磁铁，且动子31内未装设三相线圈。电活性聚合物50分别固定于两个固定板113上的三相线圈15上。电机100使用时，对三相线圈15内通入三相交流电（图未示）及电活性聚合物50内通电即可使动子31运动，将通入三相线圈15及电活性聚合物50内的电断开，电活性聚合物50膨胀至贴合动子31上，动子31立即停下。可以理解，三相线圈15也可装设于相应的固定板113内，电活性聚合物50固定于两个固定板113相互靠近的一侧上，将通入三相线圈15及电活性聚合物50内的电断开，电活性聚合物50膨胀至贴合动子31上，动子31立即停下。可以理解，该动子31的安装部313可以省略，直接将需要电机100带动的物件固定于动子的滑动部311上即可。

请参阅图9，本发明的第四实施方式的电机100与第一实施方式中的电机100相比，其区别在于多个磁极对13可省略，只要在固定座11上的两个固定板113相互靠近的一侧上分别装设三相线圈15。动子模组30只包括动子31，且动子31的滑动部311为永磁铁，且动子31内未装设三相线圈，电活性聚合物50固定于该动子31的滑动部311分别靠近固定板113的两侧上。电机100使用时，对三相线圈15内通入三相交流电及电活性聚合物50内通电即可使动子31运动，将通入三相线圈15及电活性聚合物50内的电断开，电活性聚合物50膨胀至贴合两个固定板113上的三相线圈15，动子31立即停下。可以理解，三相线圈15也可装设于相应的固定板113内，将通入三相线圈15及电活性聚合物50内的电断开，电活性聚合物50膨胀至贴合相应的固定板113，动子31立即停下。

可以理解，在其他实施方式中，电机100可为圆柱状或平板状线性电机，也可为其他类型电机。

可以理解，在其他实施方式中，电活性聚合物50也可采用其他材料制成，只要其能满足通电收缩，断电后膨胀即可，如可采用胶原蛋白纤维制成，也可采用离子交换聚合金属（ion-exchangepolymermetalcomposite，即IPMC）制成。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种电机，其包括定子模组及动子模组，其特征在于：该动子模组上固定有电活性聚合物。

2.如权利要求1所述的电机，其特征在于：该定子模组包括固定座及固定于该固定座上的多个磁极对，每一该磁极对包括两个磁性相反且平行相对设置的磁铁，该固定座上相邻两个磁铁的磁性相反，该动子模组包括动子及设置于该动子内的三相线圈，该电活性聚合物固定于该动子上。

3.如权利要求2所述的电机，其特征在于：该固定座包括支撑板及由该支撑板的两侧朝向同一方向延伸形成的两个固定板，每一该磁极对的两个磁铁分别固定于两个固定板上，每一该固定板上的相邻两个磁铁的磁性相反，两个该固定板上分别固定的多个磁铁共同形成一磁轨，该动子收容于该磁轨内，该动子能够沿该磁轨延伸的方向运动。

4.如权利要求3所述的电机，其特征在于：该动子包括滑动部及固定于该滑动部上的安装部，该三相线圈设置在该滑动部内，该滑动部收容于该磁轨内。

5.如权利要求1所述的电机，其特征在于：该定子模组包括固定座及固定于固定座上的三相线圈，该动子模组包括一动子，该动子为永磁铁，该电活性聚合物固定于该动子上。

6.一种电机，其包括定子模组及动子模组，其特征在于：该定子模组上固定有电活性聚合物。

7.如权利要求6所述的电机，其特征在于：该定子模组包括固定座及固定于该固定座上的多个磁极对，每一该磁极对包括两个磁性相反且平行相对设置的磁铁，该固定座上相邻的两个磁铁的磁性相反，每一该磁铁上或每两个相邻的磁铁间固定有该电活性聚合物，该动子模组包括动子及设置于该动子内的三相线圈。

8.如权利要求7所述的电机，其特征在于：该固定座包括支撑板及由该支撑板的两侧朝向同一方向延伸形成的两个固定板，每一该磁极对的两个磁铁分别固定于两个固定板上，每一该固定板上的相邻两个磁铁的磁性相反，两个该固定板上分别固定的多个磁铁共同形成一磁轨，该动子收容于该磁轨内，该动子能够沿该磁轨延伸的方向运动。

9.如权利要求8所述的电机，其特征在于：该动子包括滑动部及固定于该滑动部上的安装部，该三相线圈设置在该滑动部内，该滑动部收容于该磁轨内。

10.如权利要求6所述的电机，其特征在于：该定子模组包括固定座及固定于固定座上的三相线圈，该动子模组包括一动子，该动子为永磁铁，该电活性聚合物固定于该固定座上或固定于该固定座上的三相线圈上。