CN109286301A

CN109286301A - 一种直线电机及自动化设备

Info

Publication number: CN109286301A
Application number: CN201811210686.1A
Authority: CN
Inventors: 孙权; 陈建涛
Original assignee: Nanfang Electric Technology Co Ltd
Current assignee: Nanfang Electric Technology Co Ltd
Priority date: 2018-10-17
Filing date: 2018-10-17
Publication date: 2019-01-29

Abstract

本发明提供一种直线电机及自动化设备。其中，一种直线电机，所述直线电机包括第一部分和第二部分；所述第一部分为动子和定子的其中之一；所述第二部分为所述动子和所述定子中的另一个；所述第一部分包括至少2N个沿平行于所述动子运动的方向相对设置的独立部分，其中，N为大于等于1的整数；所述第二部分沿所述方向位于各个所述独立部分之间；至少部分所述相对设置的独立部分沿所述方向彼此错开一定相位。采用本发明的技术方案，减少了直线电机出力的波动。

Description

一种直线电机及自动化设备

技术领域

本发明涉及驱动技术领域，具体涉及一种直线电机及自动化设备。

背景技术

直线电机包括形成棒体的第二部分和位于棒体外的第一部分，第一部分为动子和定子的其中之一，第二部分为动子和定子中的另一个。通过控制绕组的通断电，从而控制动子相对定子的运动，现有的直线电机，如图6A所示，图6A为现有的直线电机的出力波形图，第二部分平行于动子运动方向形成相对设置的两个部分(该两部分可以独立或连接成一体)，而第二部分位于二者之间，相对设置的两个部分由于出力波动的叠加，从而使得这样设计的直线电机往往出力波动较大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种直线电机及自动化设备。

本发明第一方面提供一种直线电机，所述直线电机包括第一部分和第二部分；所述第一部分为动子和定子的其中之一；所述第二部分为所述动子和所述定子中的另一个；

所述第一部分包括至少2N个沿平行于所述动子运动的方向相对设置的独立部分，其中，N为大于等于1的整数；

所述第二部分沿所述方向位于各个所述独立部分之间；

至少部分所述相对设置的所述独立部分沿所述方向彼此错开一定相位。

进一步，所述第一部分包括4个独立部分，其中相对的2个所述独立部分沿所述动子运动方向彼此错开所述相位；另外相对的2个所述独立部分沿所述动子运动方向对齐。

进一步，所述第一部分包括4个独立部分，其中相对的2个所述独立部分沿所述动子运动方向彼此错开所述相位；另外相对的2个所述独立部沿所述动子运动方向彼此错开所述相位。

进一步，所述第一部分包括2个独立部分，所述2个独立部分沿所述动子运动方向彼此错开所述相位。

进一步，所述相位为10°—30°电角度。

进一步，所述相位为20°电角度。

进一步，所述直线电机还包壳体，各个所述独立部分固定在所述壳体内。

进一步，所述第一部分围成筒体，所述筒体沿所述动子运动方向形成贯穿部；所述第二部分穿越所述贯穿部。

进一步，所述第一部分围成凹形体，所述第二部分穿越所述凹形体。

本发明第二方面提供给一种自动化设备，所述自动化设备包括上面任意一项所述的直线电机。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明提供的直线电机的实施例的第一整体结构示意图。

图2为本发明提供的直线电机的实施例的第二整体结构示意图。

图3为本发明提供的直线电机的实施例的第一侧视平面结构示意图。

图4为本发明提供的直线电机的实施例的第二侧视平面结构示意图。

图5为本发明提供的直线电机的实施例的第三侧视平面结构示意图。

图6A为现有的直线电机的出力波形图；图6B为本发明提供的电机的实施例的出力的波形图。

图7为本发明提供的直线电机的实施例的第三整体结构示意图。

图8为本发明提供的直线电机的实施例的第四整体结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明提供一种直线电机及自动化设备，采用这种结构的直线电机，由于第一部分的各个独立部分沿动子运动方向彼此错开一定相位，因此减少了直线电机的出力波动。

图1为本发明提供的直线电机的实施例的第一整体结构示意图。图2为本发明提供的直线电机的实施例的第二整体结构示意图。图3为本发明提供的直线电机的实施例的第一侧视平面结构示意图。图4为本发明提供的直线电机的实施例的第二侧视平面结构示意图。图5为本发明提供的直线电机的实施例的第三侧视平面结构示意图。图7为本发明提供的直线电机的实施例的第三整体结构示意图。

如图1或2所示，本发明实施例提供一种直线电机10。该直线电机10包括第一部分11和第二部分12，所述第一部分为定子和动子的其中之一，第二部分为定子和动子中的另一个。为方便说明，本具体实施例下面以第一部分11为定子11、第二部分12为动子12为例进一步详细说明，动子12和定子11之间形成间隙以形成磁隙，根据电磁反应原理，可以控制动子12相对定子11运动。需要说明的是，并不限定定子11为第一部分11，动子12为第二部分12，在一些实施例中，可以通过改变多相绕组的连接或通电方式，可以使得动子和定子的其中任何一个为第一部分，则动子和定子中的另一个为第二部分。

所述第一部分11包括至少2N个相对设置的独立部分，其中，N为大于等于1的整数；比如：2个相对设置的独立部分111、112(如图3所示)、4个相对设置的独立部分111、112、113、114(如图1、2、4或5所示)或者6个等等更多的独立部分，各个独立部分可以相同，也可以不同。独立部分是指各个部分彼此分开，从而使得每个独立部分与对应的第二部分构成独立的磁力线回路。由于设计成独立部分，这样可以单独调整各个部分的相对位置。每个独立的部分可以包括导磁部分，或者还包括永磁体和/或线圈(图未示意出)。

如图7所示，在一些实施例中，各个独立部分的位置可以通过壳体115进行相应的位置固定。

继续如图1或2所示，以第一部分包括4个独立部分111、112、113、114为例进一步详细说明，所述第二部分12为沿动子运动方向X位于各个所述独立部分111、112、113、114之间。

至少部分两个彼此相对设置的所述独立部分111、112、113、114沿动子运动的方向X彼此错开一定相位M。

图5A为现有的直线电机的出力波形图；图5B为本发明提供的电机的实施例的出力的波形图。

如图3所示，以第一部分包括2个独立部分111、112为例，当第一部分的的各个独立部分111、112错开一定相位后，使得直线电机的相对2个独立部分111、112的出力的波动T111、T112彼此抵消(如图5B所示)，相对现有的不错开一定相位的直线电机的出力波动T111’、T112’(如图5A所示)，减少了直线电机的整体出力的波动。

如图1、2、4或5所示,在一些实施例中，第一部分包括4个独立部分111、112、113、114至少两个彼此相对的独立部分错开一定相位M。所述4个独立部分111、112、113、114围成筒体11，所述筒体11形成沿所述动子运动方向X的贯穿部；所述第二部分12为穿越所述贯穿部的棒体12；

需要说明的是，比如：如图1或4所示，4个独立部分111、112、113、114，其中相对设置的两个独立部分111和112错开一定相位M，另外两个相对设置的独立部分也彼此错开一定相位M；或者，如图2或5所示，只其中任意相对的2个独立部分111、112错开一定相位，而另外两个独立的部分113、114彼此沿动子X运动方向对齐。

在一些实施例中，所述相位为10°-30°电角度。采用该范围内的电角度能够在一定程度上最好的抵消出力波动。

进一步，在一些优选实施例中，所述相位为20°电角度。采用该电角度能够在一定程度上最好的抵消出力波动。

电角度＝机械角度×极对数

需要说明的是，在一些实施例中，第一部分可以根据需要设计成任意形状，比如：第一部分11形成筒体(如图1、2或7所示)；或者如图8所示，图8为本发明提供的直线电机的实施例第四整体结构示意图，第一部分11形成凹形体(比如当包括2个独立部分时)；第一部分沿动子运动方向内部由内壁形成贯穿部，所述筒体11的内壁和外壁可以根据需要设计成任意形状，比如：圆形、多边形、椭圆形；其中，多边形可以为三角形、矩形等等任意边数的多边形；在本具体实施例中，为矩形，优选横截面为正方形(如图1-7所示)，方便定子和动子的加工。第二部分可以根据需要设计成任意的形状，比如：棒体12，所述棒体12的形状与第一部分相配合，使得棒体的外壁与筒体的内壁相配合形成间隙以形成磁隙。

在一些实施例中，本发明还提供一种自动化设备(图未示意出)，所述自动化设备包括上面任意一个实施例所述的直线电机。需要说明的是，所述自动化设备可以包括：机器人；各种功能的自动化设备，可以包括：交通设备(比如：地铁或磁悬浮列车中应用直线电机)；精密仪器(比如：绘图仪器、医疗设备、航空航天仪器等)；传送设备(比如：电梯)；加速设备(比如：发射装置)；生活设备(比如：电动推拉门、电动开关窗帘)等等。其中，机器人可以看作是一种高级的自动化设备。

有关直线电机的描述参见上面所述，在此不再重复赘述。

当一个元件被表述“固定于”、“固定在”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的属于只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。

本文术语中“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如：A和/或B,可以表示单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明的权利要求书和说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等等(如果存在)是用来区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如：包括了一系列步骤或者模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或者模块，而是包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、系统、产品或设备固有的其它步骤或模块。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

需要说明的是，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的结构和模块并不一定是本发明所必须的。

以上对本发明实施例所提供的直线电机及自动化设备进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，不应理解为对本发明的限制。本技术领域的技术人员，依据本发明的思想，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

1.一种直线电机，其特征在于，所述直线电机包括第一部分和第二部分；所述第一部分为动子和定子的其中之一；所述第二部分为所述动子和所述定子中的另一个；

所述第二部分沿所述方向位于各个所述独立部分之间；

2.根据权利要求1所述直线电机，其特征在于，所述第一部分包括4个独立部分，其中相对的2个所述独立部分沿所述动子运动方向彼此错开所述相位；另外相对的2个所述独立部分沿所述动子运动方向对齐。

3.根据权利要求1所述的直线电机，其特征在于，所述第一部分包括4个独立部分，其中相对的2个所述独立部分沿所述动子运动方向彼此错开所述相位；另外相对的2个所述独立部沿所述动子运动方向彼此错开所述相位。

4.根据权利要求1所述的直线电机，其特征在于，所述第一部分包括2个独立部分，所述2个独立部分沿所述动子运动方向彼此错开所述相位。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的直线电机，其特征在于，所述相位为10°—30°电角度。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的直线电机，其特征在于，所述相位为20°电角度。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的直线电机，其特征在于，所述直线电机还包壳体，各个所述独立部分固定在所述壳体内。

8.根据权利要求1-4任意一项所述直线电机，其特征在于，所述第一部分围成筒体，所述筒体沿所述动子运动方向形成贯穿部；所述第二部分穿越所述贯穿部。

9.根据权利要求1-4任意一项所述直线电机，其特征在于，所述第一部分围成凹形体，所述第二部分穿越所述凹形体。

10.一种自动化设备，所述自动化设备包括权利要求1-9任意一项所述的直线电机。