CN108336886A - 一种用于压缩机的动磁式直线电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于压缩机的动磁式直线电机，包括内定子、内设通电线圈的外定子、板弹簧、永磁机构、台阶连接件和连接螺钉，所述永磁机构包括筒形支撑框体和永磁体，所述台阶连接件的小径段垂直穿过所述支撑框体底部中心位置设有的框体通孔，所述台阶连接件的大径段外端侧与所述板弹簧贴合设置，所述连接螺钉依次穿过所述板弹簧上设有的中心孔和所述连接通孔与压缩机的压缩活塞固定连接；本发明通过台阶连接件、固定片的设置增加了连接稳固性，气隙磁密分布均匀大小稳定，电动机推力的线性化高，电机比推力大，还减小了电机尺寸，且本发明还具有节省减耗高效的优点。

Description

一种用于压缩机的动磁式直线电机
技术领域
本发明是涉及一种直线电机，具体说，是涉及一种用于压缩机的动磁式直线电机，属于制冷设备技术领域。
背景技术
压缩机(compressor)，是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，压缩式制冷循环是制冷的主要方式之一，在冰箱、冷冻冷藏及空调系统中有着广泛的应用，因此压缩机被比作制冷系统的心脏。直线压缩机(LYR)就是一种理想的压缩机机型，它不存在将电动机的旋转运动转变为活塞直线往复运动的转换机构，由直线电机直接驱动活塞运动，其行程及止点由程序或电磁力来控制，从而可使压缩机的结构紧凑，效率高、寿命长，特别是在冰箱和冷冻冷藏箱等制冷系统中被广泛应用。采用直线动磁电机，与传统的旋转电机相比，具有效率高、易控制等特点；与动圈式永磁直线电机相比，动磁电机具有结构简单、成本低、寿命长等优点。
尽管直线压缩机具有上述众多优点，但是其在结构上有不足之处，给设计研发带来了如下挑战：①气体力的非线性影响较大，不易实现电动机推力的线性化，电机比推力不足，影响效率的提高；②活塞行程控制较困难，影响余隙容积和运行效率；③直线电机的气隙均匀性要求严格，气隙不均匀将引起附加的侧向力，导致活塞与气缸之间的摩擦以及支撑部位的摩擦与磨损。基于上述原因，人们渴望开发一种结构紧凑、连接稳固、气隙磁场分布均匀和气隙磁密大小分布稳定的用于压缩机的动磁式直线电机，以提高电动机推力的线性化，增加电机比推力，提高电机效率，还能满足人们对减小气隙、缩小电机尺寸的使用需求。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种结构紧凑、连接稳固、气隙磁场分布均匀和气隙磁密大小分布稳定的用于压缩机的动磁式直线电机，以提高电动机推力的线性化，增加电机比推力，提高电机效率，还能满足人们对减小气隙、缩小电机尺寸的使用需求。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于压缩机的动磁式直线电机，包括内定子、内设通电线圈的外定子、板弹簧和永磁机构，所述内定子和所述外定子分别设置于所述永磁机构两侧，其特征在于：所述永磁机构包括筒形支撑框体和嵌设在所述支撑框体侧壁上的永磁体，还包括中间设有连接通孔的台阶连接件和与所述连接通孔相适配的连接螺钉，所述台阶连接件的小径段垂直穿过所述支撑框体底部中心位置设有的框体通孔，并且所述台阶连接件的大径段外端侧与所述板弹簧贴合设置，所述连接螺钉依次穿过所述板弹簧上设有的中心孔和所述连接通孔与压缩机的压缩活塞固定连接，所述台阶连接件将所述支撑框体与所述板弹簧间隔开同时，用于保证所述支撑框体与所述压缩活塞连接的同轴度，安装便利且精准易控，降低加工难度和装配难度。
一种实施方案，在远离所述支撑框体底部的侧壁上设有与所述永磁体相适配的永磁体固定孔。
作为优选方案，所述支撑框体的底部圆周均布设有数个减重孔，用于实现活塞腔体内气体的流通和减轻电机重量。
作为进一步优选方案，所述减重孔的形状为圆形。
作为优选方案，还设有固定片，所述固定片通过中心位置设有的固定片通孔套设在所述台阶连接件的大径段上并与所述台阶连接件的大径段过盈配合，所述固定片上圆周均布设有数个连接孔，所述固定片通过设有的螺钉经所述连接孔将所述支撑框体固定连接在所述压缩活塞上。
作为优选方案，所述连接螺钉为内部中空设置，用于减轻重量的同时用于通过并连接膨胀活塞的连接轴。
作为优选方案，所述永磁体为数个弧形永磁片，数个所述弧形永磁片首尾相连围绕构成环形带状永磁体。
作为进一步优选方案，所述支撑框体上通过设有多个条形连接筋，所述连接筋设置于相邻两个弧形永磁片之间，所述连接筋两侧面分别与所述弧形永磁片侧面贴合连接。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明所述的用于压缩机的动磁式直线电机，通过台阶连接件、固定片的设置增加了压缩活塞、支撑框体之间的连接稳固性，压缩活塞和支撑框体之间的同轴度高，使直线电机结构紧凑、连接稳固，进而使气隙磁场分布均匀、磁密大小分布稳定，提高了电动机推力的线性化，增加了电机比推力，提高了电机效率，将数个弧形永磁片紧密连接呈一环形永磁带，使永磁体磁力分布更均匀，永磁体嵌设设置，缩小了占用空间和直线电机的气隙，减小电机尺寸，另外，本发明还具有提高应用设备的功率因数和效率、节省电能和耗材等优点，具有明显的进步性和应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种用于压缩机的动磁式直线电机结构示意图；
图2为图1中A的放大图；
图3为本发明实施例提供的永磁机构的结构示意图；
图4为图3的A-A剖面图；
图5为本发明实施例提供的永磁机构的底部结构示意图；
图6为本发明实施例提供的台阶连接件的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的固定片的结构示意图。
图中标号示意如下：1、内定子；2、外定子；3、板弹簧；4、永磁机构；41、支撑框体；411、框体通孔；412、减重孔；413、连接筋；42、永磁体；421、弧形永磁片；5、台阶连接件；51、连接通孔；6、连接螺钉；7、压缩活塞；8、固定片；81、固定片通孔；82、连接沉孔；83、固定孔。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步详细描述。
实施例
结合图1至图7所示，本实施例提供的一种用于压缩机的动磁式直线电机，设置于压缩机内，包括内定子1、内设通电线圈的外定子2、板弹簧3和永磁机构4，所述内定子1 和所述外定子2分别设置于所述永磁机构4两侧，所述永磁机构4包括筒形支撑框体41和嵌设在所述支撑框体41侧壁上的永磁体42，还包括中间设有连接通孔51的台阶连接件5 和与所述连接通孔51相适配的连接螺钉6，所述台阶连接件5的小径段垂直穿过所述支撑框体41底部中心位置设有的框体通孔411并与所述框体通孔411过盈配合，并且所述台阶连接件5的大径段外端侧与所述板弹簧3贴合设置，所述连接螺钉6依次穿过所述板弹簧3 上设有的中心孔和所述连接通孔51与压缩机的压缩活塞7固定连接，所述台阶连接件5将所述支撑框体41与所述板弹簧3间隔开同时，用于保证所述支撑框体41与所述压缩活塞7 连接的同轴度，安装便利且精准易控，降低加工难度和装配难度。
在本实施例中，在远离所述支撑框体41底部的侧壁上设有与所述永磁体42相适配的永磁体固定孔。
在本实施例中，所述支撑框体41的底部圆周均布设有数个减重孔412，所述减重孔412 的形状为圆形，用于实现活塞腔体内气体的流通和减轻电机重量，如图1、图3和图5所示。
为了提高连接稳固性，在本实施例中，还设有固定片8，所述固定片8通过中心位置设有的固定片通孔81套设在所述台阶连接件5的大径段上并与所述台阶连接件5的大径段过盈配合，在所述固定片上圆周均布设有数个连接沉孔82，所述支撑框体的底部和所述活塞上分别设有与所述固定片8相对应的至少3个固定孔83，并分别通过螺栓与压缩活塞7固定连接，所述固定片8采用螺钉经所述连接沉孔82和所述固定孔83将所述支撑框体41固定在所述压缩活塞7上，如图1所示。
在本实施例中，所述连接螺钉6为内部中空设置的六角螺钉，用于减轻机体重量，当本实施例所述直线电机应用于自由活塞式制冷机时，所述连接螺钉6的内部中空设置用于通过并固定膨胀活塞的连接轴，如图1所示。
考虑到永磁体42形状对磁性分布的影响，在本实施例中，所述永磁体42为数个弧形永磁片421，数个所述弧形永磁片421首尾相连围绕构成环形带状永磁体，如图4所示。
考虑到永磁体42的固定，在本实施例中，所述支撑框体41上通过设有多个条形连接筋413，所述连接筋413设置于相邻两个弧形永磁片421之间，所述连接筋413两侧面分别与所述弧形永磁片421侧面贴合连接，如图3和图4所示。
综上所述可见：本发明所述的用于压缩机的动磁式直线电机，通过台阶连接件5、固定片8的设置增加了压缩活塞7、支撑框体41之间的连接稳固性，压缩活塞7和支撑框体41之间的同轴度高，使直线电机结构紧凑、连接稳固，进而使气隙磁场分布均匀、磁密大小分布稳定，提高了电动机推力的线性化，增加了电机比推力，提高了电机效率，将数个弧形永磁片紧密连接呈一环形永磁带，使永磁体磁力分布更均匀，永磁体嵌设设置，缩小了占用空间和直线电机的气隙，减小电机尺寸，另外，本发明还具有提高应用设备的功率因数和效率、节省电能和耗材等优点，具有明显的进步性和应用价值。
最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于压缩机的动磁式直线电机，包括内定子、内设通电线圈的外定子、板弹簧和永磁机构，所述内定子和所述外定子分别设置于所述永磁机构两侧，其特征在于：所述永磁机构包括筒形支撑框体和嵌设在所述支撑框体侧壁上的永磁体，还包括中间设有连接通孔的台阶连接件和与所述连接通孔相适配的连接螺钉，所述台阶连接件的小径段垂直穿过所述支撑框体底部中心位置设有的框体通孔，并且所述台阶连接件的大径段外端侧与所述板弹簧贴合设置，所述连接螺钉依次穿过所述板弹簧上设有的中心孔和所述连接通孔与压缩机的压缩活塞固定连接。
2.根据权利要求1所述的动磁式直线电机，其特征在于：在远离所述支撑框体底部的侧壁上设有与所述永磁体相适配的永磁体固定孔。
3.根据权利要求1所述的动磁式直线电机，其特征在于：所述支撑框体的底部圆周均布设有数个减重孔。
4.根据权利要求3所述的动磁式直线电机，其特征在于：所述减重孔的形状为圆形。
5.根据权利要求1所述的动磁式直线电机，其特征在于：还设有固定片，所述固定片通过中心位置设有的固定片通孔套设在所述台阶连接件的大径段上并与所述台阶连接件的大径段过盈配合，所述固定片上圆周均布设有数个连接孔，所述固定片通过设有的螺钉经所述连接孔将所述支撑框体固定连接在所述压缩活塞上。
6.根据权利要求5所述的动磁式直线电机，其特征在于：所述连接螺钉为内部中空设置。
7.根据权利要求1所述的动磁式直线电机，其特征在于：所述永磁体为数个弧形永磁片，数个所述弧形永磁片首尾相连围绕构成环形带状永磁体。
8.根据权利要求7所述的动磁式直线电机，其特征在于：所述支撑框体上通过设有多个条形连接筋，所述连接筋设置于相邻两个弧形永磁片之间，所述连接筋两侧面分别与所述弧形永磁片侧面贴合连接。
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