CN105703512A - 一种高平面度永磁直线电机平面线圈 - Google Patents

一种高平面度永磁直线电机平面线圈 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于永磁直线电机的平面线圈。由于普通平面线圈不能满足在精密定位等应用场合的高精度要求，本发明提出由平板切割制作单相线圈，并将单相线圈按照特殊方式进行加工组装，得到高精度的平面线圈。本发明主要用于永磁电机的平面线圈。

Description

一种高平面度永磁直线电机平面线圈
技术领域
本发明涉及永磁直线电机领域，包括直线永磁电机结构设计制造。
背景技术
永磁电机由永磁体产生固定的磁场，线圈通入电流产生变化的励磁磁场，利用磁场间的相互作用，完成从电能向机械能的转换。对交流线圈绕组，一般要求三相绕组对称，电动势和磁动势的波形接近正弦波，机械强度高，散热好，绝缘性能可靠，制造工艺简单。
传统的环形线圈虽然散热容易、装配简单，但是超过一半的绕组不产生力，造成较大的材料浪费和能量损耗；每相线圈在加工制造过程中的不对称，会导致各相线圈的互感不相等，即使输入三相对称电压，产生的电流也难以对称，从而引起端部效应；制造过程中不易保证线圈平面的平面度，影响电机的平稳工作，无法满足高精度的需求。特别是对于磁悬浮直线电机，由于没有悬浮方向的约束，线圈平面在悬浮方向的精度直接影响电机在悬浮方向上的平稳性。
发明内容
本发明的目的在于针对现有交流直线电机线圈平面精度低的问题，提出一种用于永磁直线电机的平面线圈。该平面线圈可减少能量损耗，通过加工精度的控制保证三相绕组的对称性，并保证线圈平面优良的平面度。
本发明中的平面线圈由切割加工而成，并在装配时采取弯折措施，利于配线组装。本发明的优点在于：线圈平面度高，材料利用率高，最大限度的克服端部效应的影响。为使线圈平面获得更高的平面度，还可在组装后做磨削加工，然后对表面进行绝缘处理。
附图说明
图1是本发明单相线圈示意图。
图2是本发明单相线圈小折角示意图。
图3是本发明单相线圈大折角示意图。
图4是本发明具有折角的两相线圈安装示意图。
图5是本发明三相平面线圈安装及电流接线示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明在铜板上切割出单相线圈，其相邻两根导线存在联接端部，每根导线宽为d，且相邻两导线间的间隔为2d+Δ，Δ为预留线圈绝缘处理的间隙量。将图示线圈称为第一组线圈，a、b面为第一组线圈最外侧导线的两个互相平行的侧面。
如图2所示，为消除三组线圈在安装时的干涉，将其中两相线圈的两侧端部向工作面反方向进行角度弯折，三相线圈相对线圈工作面的角度为θ，θ的取值以线圈不干涉为准，一般取θ值为0°，45°和90°。图示为θ值取45°时的单相线圈，称为第二组线圈，c、d面为第二组线圈最外侧导线的两个互相平行的侧面。
如图3所示，θ取值为90°时的单相线圈，称为第三组线圈，e面为第三组线圈最外侧导线的侧面,f面为其相邻导线的侧面。三组单相线圈加工完成后，需进行绝缘处理，以保证正常工作。
如图4所示，经过弯折后的两相线圈进行无干涉组装。第三组线圈的e面和第二组线圈的d面相邻，其它线圈导线的此类面依次排列。在此基础上，第一组线圈的a面与第二组线圈的c面相邻，第一组线圈的b面与第三组线圈的f面相邻，其它线圈导线的此类面依次排列，保证工作面平整。按以上方法排列相互粘接或粘接在基板上构成完整三相平面线圈。
如图5所示，三组单相线圈完成装配，构成本发明的高精度平面线圈。A、B、C和A’、B’、C’分别为每相的两端。

Claims (4)

1.一种用于永磁直线电机的三相线圈，其特征在于线圈表面具有很高的平面度，有利于直线电机在线圈垂直方向上的运动精度。
2.根据权利要求1所述的平面线圈，其特征在于每相线圈都由单根导线构成，单相线圈由一块平板切割而成。
3.根据权利要求1所述的平面线圈，各单相线圈宽度相等，单相线圈相邻两根线之间的间隔能够容纳其它两根线圈线，并留有绝缘处理所需的间隙。
4.根据权利要求1所述的平面线圈，其特征在于为避免安装过程中的干涉，三相线圈其中的两相线圈端部向工作面反方向分别弯曲不同的角度；在线圈组装时，三组单相线圈依次排列。
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