CN108832794B - 一种直线电机初级部件的定子组件结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直线电机初级部件的定子组件结构，包括定子铁心、绝缘骨架、铁心固定条和铁心固定板，定子铁心包括多个铁心组，铁心组由第一铁心单元和第二铁心单元相互拼接而成；第一铁心单元和第二铁心单元的外表面均套设有绝缘骨架，第一铁心单元底部的第一T型固定槽内插入有铁心固定条，第二铁心单元底部的第二T型固定槽内插入有铁心固定条，铁心固定条固定在铁心固定板上，本发明可以通过拼接的方式制作出不同长度的定子铁心，定子铁心长度可以无线延长，成本低，且能通过铁心固定条固定在铁心固定板上，固定方式简单，并通过绝缘骨架实现定子铁心与线圈之间的绝缘，绝缘效果好。

Description

一种直线电机初级部件的定子组件结构

技术领域

本发明涉及直线电机技术领域，具体涉及一种直线电机初级部件的定子组件结构。

背景技术

直线电机因其具有定位精度高、响应灵敏、速度响应快、加速度大等优点而使得越来越多的自动化设备选择其作为传动部件使用。

最早的直线电机的定子铁心是传统旋转电机定子铁心抛开、展平；展平后的定子铁心的固定一直是一个技术性难题。其次，由于直线电机定子组件内的定子铁心多为一体式的，对于不同长度的直线电机铁心，需要重新设计一个铁心单片的模具，企业生产成本高；绕线困难，工艺较为复杂。另外，定子铁心与漆包线之间的绝缘也是直线电机需要解决的一个技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种直线电机初级部件的定子组件结构，本直线电机初级部件的定子组件结构可以通过拼接的方式制作出不同长度的定子铁心，定子铁心长度可以无线延长，成本低，且定子铁心通过铁心固定条固定在铁心固定板上， 固定方式简单，并通过绝缘骨架实现定子铁心与线圈之间的绝缘，绝缘效果好。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种直线电机初级部件的定子组件结构，包括定子铁心、绝缘骨架、铁心固定条和铁心固定板，所述定子铁心包括多个铁心组，所述铁心组由第一铁心单元和第二铁心单元相互拼接而成；

所述第一铁心单元包括第一定子轭部和第一定子齿部，所述第一定子齿部的底部固定在所述第一定子轭部的上表面，所述第一定子齿部的顶部设有向其右侧面延伸的第一凸起从而使所述第一凸起与第一定子轭部之间形成定子齿槽，所述第一定子轭部的底部设有第一T型固定槽，所述第一定子轭部的右侧面设有多个第一条形凹槽从而使第一定子轭部的右侧面形成有突出的多个第一条形插条；

所述第二铁心单元包括第二定子轭部和第二定子齿部，所述第二定子齿部的底部固定在所述第二定子轭部的上表面，所述第二定子齿部的顶部设有向其左侧面延伸的第二凸起从而使所述第二凸起与第二定子轭部之间形成定子齿槽，所述第二定子轭部的底部设有第二T型固定槽，所述第二定子轭部的左侧面设有多个与第一条形插条相互配合连接的第二条形凹槽；

所述第一铁心单元和第二铁心单元的外表面均套设有绝缘骨架，所述第一铁心单元的第一条形插条插入第二铁心单元的第二条形凹槽内且第一条形插条的一端伸出所述第二条形凹槽的一端从而使第一条形插条和第二条形凹槽之间形成偏移，所述第一铁心单元底部的第一T型固定槽内插入有铁心固定条，所述第二铁心单元底部的第二T型固定槽内插入有铁心固定条，所述第一铁心单元通过铁心固定条固定在铁心固定板上，所述第二铁心单元通过铁心固定条固定在铁心固定板上，所述铁心固定板上固定有多个并列设置的铁心组。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述绝缘骨架由第一骨架和第二骨架相互拼接而成，所述第一骨架包括绝缘座和绝缘柱，所述绝缘柱的内部为空心结构，所述绝缘柱的两端均固定有绝缘座从而使两个绝缘座之间形成有绕组槽，所述绝缘座和绝缘柱均为半环绕C型，所述第一骨架的一端设有内缺槽且该内缺槽依次沿着位于绝缘柱顶部的绝缘座一端的上表面、绝缘柱一端的内侧面和位于绝缘柱底部的绝缘座一端的下表面方向延伸，所述第一骨架的另一端设有外缺槽且该外缺槽依次沿着位于绝缘柱顶部的绝缘座另一端的下表面、绝缘柱另一端的外侧面和位于绝缘柱底部的绝缘座另一端的上表面方向延伸，所述内缺槽和外缺槽的大小一致，所述第二骨架和第一骨架的结构相同，所述第一骨架和第二骨架相对设置并通过内缺槽和外缺槽相互拼接从而形成闭合的绝缘骨架。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述绝缘骨架套设在第一铁心单元的定子齿槽内从而使绝缘骨架位于所述第一凸起与第一定子轭部之间，所述绝缘骨架套设在第二铁心单元的定子齿槽内从而使绝缘骨架位于所述第二凸起与第二定子轭部之间。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述绝缘骨架的绕组槽内绕制有线圈。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述绝缘骨架底部的绝缘座上有穿线槽孔，所述穿线槽孔用于在绕线过程中引导进出的线圈。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述铁心固定板的表面设有多个安装孔，所述铁心固定条的长度大于第一T型固定槽和第二T型固定槽的长度，所述铁心固定条为长方形，所述铁心固定条穿插在所述第一T型固定槽和第二T型固定槽内，所述铁心固定条的表面设有与安装孔相互配合连接的螺纹孔，所述铁心固定条通过螺钉固定在所述铁心固定板上。

本发明的有益效果为：本发明提供一种分体式定子铁心，节省了重新开模的成本，将铁心组并列放置所需要的个数从而制作成不同长度的定子铁心，工艺简单，成本低，定子铁心通过底部的第一T型固定槽和第二T型固定槽内的铁心固定条从而固定在铁心固定板上，固定结构简单，解决了现有的直线电机的定子铁心的固定难题，且将铁心组并列的固定在铁心固定板上，使定子铁心的长度可以无限延伸。另外可以使绕组线圈直接缠绕在绝缘骨架上，绕线简单，排布整齐，同时降低反电势，使直线电机的控制更加方便。绝缘骨架套设在第一铁心单元和第二铁心单元的外表面并紧密贴合，有效的起到了隔离线圈与定子铁心的作用。 第一骨架和第二骨架相互拼接而成的绝缘骨架有2个作用，一个作用是将线圈与定子铁心隔离，做好绝缘效果，更重要的是起到绕线模的作用，保护线圈被划伤。通过自由的调整铁心固定条的位置可以实现第一铁心单元和第二铁心单元相互拼接的偏移量，从而有效的降低齿槽转矩。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明无绝缘骨架的结构示意图。

图3为本发明的铁心组的结构示意图。

图4为本发明的第一铁心单元和第二铁心单元分离的结构示意图。

图5为本发明的铁心固定条的结构示意图。

图6为本发明的铁心组与铁心固定条连接的结构示意图。

图7为本发明的绝缘骨架的结构示意图。

图8为本发明的第一骨架和第二骨架分离的结构示意图。

图9为本发明的绝缘骨架与第一铁心单元连接的结构示意图。

具体实施方式

下面根据图1至图9对本发明的具体实施方式作出进一步说明：

参见图1和图2，一种直线电机初级部件的定子组件结构，包括定子铁心、绝缘骨架17、铁心固定条15和铁心固定板25，所述定子铁心包括多个独立的铁心组1，参见图3，所述铁心组1由第一铁心单元2和第二铁心单元3相互拼接而成。多个铁心组1通过铁心固定条15固定在铁心固定板25上。多个铁心组1并列设置形成定子铁心。

参见图3和图4，所述第一铁心单元2包括第一定子轭部5和第一定子齿部4，所述第一定子齿部4的底部固定在所述第一定子轭部5的上表面，所述第一定子齿部4的顶部设有向其右侧面延伸的第一凸起10从而使所述第一凸起10与第一定子轭部5之间形成定子齿槽28，所述第一定子轭部5的底部设有第一T型固定槽6，所述第一定子轭部5的右侧面设有2个沿其长度方向延伸并贯通的第一条形凹槽12从而使第一定子轭部5的右侧面形成有突出的2个第一条形插条13。其中第一凸起10的作用是为了卡住绝缘骨架17。从图中可以看出，第一凸起10的下表面开设有条型锯齿槽，第一定子齿部4的顶部的左侧面开设有条型槽，该条型锯齿槽和条型槽均为了与绝缘骨架17的顶部相互配合从而进行紧密卡接，且还能减少铁心的重量，增加机械结构的强度。

所述第二铁心单元3包括第二定子轭部8和第二定子齿部7，所述第二定子齿部7的底部固定在所述第二定子轭部8的上表面，所述第二定子齿部7的顶部设有向其左侧面延伸的第二凸起11从而使所述第二凸起11与第二定子轭部8之间形成定子齿槽28，所述第二定子轭部8的底部设有第二T型固定槽9，所述第二定子轭部8的左侧面设有多个与第一条形插条13相互配合连接的第二条形凹槽14。其中第二凸起11的作用和第一凸起10的作用一样，都是为了卡住绝缘骨架17。从图中可以看出，第二凸起11的下表面也开设有条型锯齿槽，第二定子齿部7的顶部的右侧面也开设有条型槽，该条型锯齿槽和条型槽均为了与绝缘骨架17的顶部相互配合从而进行紧密卡接，且还能减少铁心的重量，增加机械结构的强度。

参见图1，所述第一铁心单元2和第二铁心单元3的外表面均套设有绝缘骨架17，参见图3，所述第一铁心单元2的第一条形插条13插入第二铁心单元3的第二条形凹槽14内且第一条形插条13的一端略微伸出所述第二条形凹槽14的一端从而使第一条形插条13和第二条形凹槽14之间形成偏移，降低定子齿槽28的转矩。参见图6，所述第一铁心单元2底部的第一T型固定槽6内插入有铁心固定条15，所述第二铁心单元3底部的第二T型固定槽9内插入有铁心固定条15，参见图1和图2，所述第一铁心单元2通过铁心固定条15固定在铁心固定板25上，所述第二铁心单元3通过铁心固定条15固定在铁心固定板25上，所述铁心固定板25上固定有多个并列设置的铁心组1。多个并列设置的铁心组1形成定子铁心。

参见图7和图8，所述绝缘骨架17由第一骨架18和第二骨架19相互拼接而成，所述第一骨架18包括绝缘座20和绝缘柱21，所述绝缘柱21的内部为空心结构，用于套在第一铁心单元2或第二铁心单元3上，所述绝缘柱21的两端均固定有绝缘座20从而使两个绝缘座20之间形成有绕组槽，所述绝缘座20和绝缘柱21均为半环绕C型，所述第一骨架18的一端设有内缺槽22且该内缺槽22依次沿着位于绝缘柱21顶部的绝缘座20一端的上表面、绝缘柱21一端的内侧面和位于绝缘柱21底部的绝缘座20一端的下表面方向延伸，所述第一骨架18的另一端设有外缺槽23且该外缺槽23依次沿着位于绝缘柱21顶部的绝缘座20另一端的下表面、绝缘柱21另一端的外侧面和位于绝缘柱21底部的绝缘座20另一端的上表面方向延伸，所述内缺槽22和外缺槽23的大小一致，所述第二骨架19和第一骨架18的结构相同，所述第一骨架18和第二骨架19相对设置并通过内缺槽22和外缺槽23相互拼接从而形成闭合的绝缘骨架17。

参见图9，所述绝缘骨架17套设在第一铁心单元2的定子齿槽内从而使绝缘骨架17位于所述第一凸起10与第一定子轭部5之间，绝缘骨架17的内壁与第一定子齿部4的外壁贴合，绝缘骨架17的顶部与第一凸起10的下表面贴合，绝缘骨架17的底部与第一定子轭部5的上表面贴合。同理图9，绝缘骨架17套设在第二铁心单元3的定子齿槽内从而使绝缘骨架17位于所述第二凸起11与第二定子轭部8之间，绝缘骨架17的内壁与第二定子齿部7的外壁贴合，绝缘骨架17的顶部与第二凸起11的下表面贴合，绝缘骨架17的底部与第二定子轭部8的上表面贴合。绝缘骨架17内的第一骨架18和第二骨架19是通过第一铁心单元2和第二铁心单元3为基准，通过内缺槽22和外缺槽23拼接在一起。

参见图1，所述绝缘骨架17的绕组槽内绕制有线圈27。

参见图8，所述绝缘骨架17底部的绝缘座20上有穿线槽孔24，所述穿线槽孔24用于引导并穿过线圈27，即方便在绕线过程中引导进出的漆包线。

参见图1，所述铁心固定板25的表面设有多个安装孔，所述铁心固定条15的长度大于第一T型固定槽6和第二T型固定槽9的长度，参见图5，所述铁心固定条15为长方形，所述铁心固定条15穿插在所述第一T型固定槽6和第二T型固定槽9的顶部内，所述铁心固定条15的表面设有与安装孔相互配合连接的螺丝孔16，所述铁心固定条15通过螺钉26固定在所述铁心固定板25上。

本发明提供一种分体式定子铁心，将铁心组1并列放置所需要的个数从而制作成不同长度的定子铁心，工艺简单，成本低，定子铁心通过底部的第一T型固定槽6和第二T型固定槽9内的铁心固定条15从而固定在铁心固定板25上，固定简单，解决了现有的直线电机的定子铁心的固定难题。另外可以使绕组线圈27缠绕在绝缘骨架17上，绕线简单，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。线圈27缠绕在绝缘骨架17上，也能防止第一骨架18和第二骨架19分离。绝缘骨架17有效的起到了隔离线圈27与定子铁心的作用。

本发明具体组装过程为：先将第一骨架18和第二骨架19相互拼接在第一铁心单元2的外表面，且第一骨架18和第二骨架19紧贴第一铁心单元2的外壁，将第一骨架18和第二骨架19相互拼接在第二铁心单元3的外表面，且第一骨架18和第二骨架19紧贴第二铁心单元3的外壁，第一骨架18和第二骨架19通过自身的内缺槽22和外缺槽23相互连接，形成整体，相当于绝缘骨架17是镶嵌于第一铁心单元2和第二铁心单元3上。绝缘骨架17两侧留有充足的、均等的空间（绕组槽），方便缠绕漆包线（线圈27）。拼接在一起的绝缘骨架17，一个作用是将漆包线与定子铁心隔离，做好绝缘效果，更重要的是起到绕线模的作用，保护线圈27被划伤。本发明通过在原有用于排布绕组线圈27的绕线空间中增加隔离件（绝缘骨架17），绝缘骨架17将定子铁心与漆包线隔离，绝缘效果更优，绝缘骨架17相当于绕线模，线圈27直接缠绕到骨架上，美观，并且每个线圈27独立，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27，使其不易错位，降低了直线电机的反电势，有利于对直线电机的控制。之后再将铁心固定条15插入到第一铁心单元2底部的第一T型固定槽6内，将铁心固定条15插入到第二铁心单元3底部的第二T型固定槽9内，调整两端距离，然后将第一铁心单元2的第一条形插条13插入第二铁心单元3的第二条形凹槽14内且第一条形插条13的一端伸出所述第二条形凹槽14的一端从而使第一条形插条13和第二条形凹槽14之间形成偏移，铁心固定条15上有等间距的螺纹孔16，通过使用3枚螺钉26将铁心固定条15固定在铁心固定板25上，在安装螺钉的时候，将铁心固定板25反过来安装。本发明的一种定子铁心的固定方式，定子铁心分割成多个独立的第一铁心单元2和第二铁心单元3，每组第一铁心单元2和第二铁心单元3均可以通过铁心固定条15单独固定在铁心固定板25上。铁心长度可以无线延长，铁心可以牢固的固定在铁心固定板25上，可以根据电磁仿真计算出的斜槽角度，只需要通过自由的调整定子铁心固定条15的位置就可以实现第一铁心单元2和第二铁心单元3相互拼接的偏移量，从而有效的降低齿槽转矩。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种直线电机初级部件的定子组件结构，其特征在于：包括定子铁心、绝缘骨架、铁心固定条和铁心固定板，所述定子铁心包括多个铁心组，所述铁心组由第一铁心单元和第二铁心单元相互拼接而成；

所述第一铁心单元包括第一定子轭部和第一定子齿部，所述第一定子齿部的底部固定在所述第一定子轭部的上表面，所述第一定子齿部的顶部设有向其右侧面延伸的第一凸起从而使所述第一凸起与第一定子轭部之间形成定子齿槽，所述第一定子轭部的底部设有第一T型固定槽，所述第一定子轭部的右侧面设有多个第一条形凹槽从而使第一定子轭部的右侧面形成有突出的多个第一条形插条；

所述第二铁心单元包括第二定子轭部和第二定子齿部，所述第二定子齿部的底部固定在所述第二定子轭部的上表面，所述第二定子齿部的顶部设有向其左侧面延伸的第二凸起从而使所述第二凸起与第二定子轭部之间形成定子齿槽，所述第二定子轭部的底部设有第二T型固定槽，所述第二定子轭部的左侧面设有多个与第一条形插条相互配合连接的第二条形凹槽；

所述第一铁心单元和第二铁心单元的外表面均套设有绝缘骨架，所述第一铁心单元的第一条形插条插入第二铁心单元的第二条形凹槽内且第一条形插条的一端伸出所述第二条形凹槽的一端从而使第一条形插条和第二条形凹槽之间形成偏移，所述第一铁心单元底部的第一T型固定槽内插入有铁心固定条，所述第二铁心单元底部的第二T型固定槽内插入有铁心固定条，所述第一铁心单元通过铁心固定条固定在铁心固定板上，所述第二铁心单元通过铁心固定条固定在铁心固定板上，所述铁心固定板上固定有多个并列设置的铁心组。

2.根据权利要求1所述的直线电机初级部件的定子组件结构，其特征在于：所述绝缘骨架由第一骨架和第二骨架相互拼接而成，所述第一骨架包括绝缘座和绝缘柱，所述绝缘柱的内部为空心结构，所述绝缘柱的两端均固定有绝缘座从而使两个绝缘座之间形成有绕组槽，所述绝缘座和绝缘柱均为半环绕C型，所述第一骨架的一端设有内缺槽且该内缺槽依次沿着位于绝缘柱顶部的绝缘座一端的上表面、绝缘柱一端的内侧面和位于绝缘柱底部的绝缘座一端的下表面方向延伸，所述第一骨架的另一端设有外缺槽且该外缺槽依次沿着位于绝缘柱顶部的绝缘座另一端的下表面、绝缘柱另一端的外侧面和位于绝缘柱底部的绝缘座另一端的上表面方向延伸，所述内缺槽和外缺槽的大小一致，所述第二骨架和第一骨架的结构相同，所述第一骨架和第二骨架相对设置并通过内缺槽和外缺槽相互拼接从而形成闭合的绝缘骨架。

3.根据权利要求2所述的直线电机初级部件的定子组件结构，其特征在于：所述绝缘骨架套设在第一铁心单元的定子齿槽内从而使绝缘骨架位于所述第一凸起与第一定子轭部之间，所述绝缘骨架套设在第二铁心单元的定子齿槽内从而使绝缘骨架位于所述第二凸起与第二定子轭部之间。

4.根据权利要求2所述的直线电机初级部件的定子组件结构，其特征在于：所述绝缘骨架的绕组槽内绕制有线圈。

5.根据权利要求4所述的直线电机初级部件的定子组件结构，其特征在于：所述绝缘骨架底部的绝缘座上有穿线槽孔，所述穿线槽孔用于在绕线过程中引导进出的线圈。

6.根据权利要求1所述的直线电机初级部件的定子组件结构，其特征在于：所述铁心固定板的表面设有多个安装孔，所述铁心固定条的长度大于第一T型固定槽和第二T型固定槽的长度，所述铁心固定条为长方形，所述铁心固定条穿插在所述第一T型固定槽和第二T型固定槽内，所述铁心固定条的表面设有与安装孔相互配合连接的螺纹孔，所述铁心固定条通过螺钉固定在所述铁心固定板上。