CN117294102A - 一种薄型直线电机动子壳体、动子及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种薄型直线电机动子壳体、动子及其制造方法，涉及直线电机技术领域，所述壳体由树脂胶和磁性金属粉末混合固化而成，树脂胶的质量分数为60％～70％，所述磁性金属粉末的质量分数为30％～40％，所述磁性金属粉末保持在所述树脂胶内；本发明中壳体内树脂胶混入磁性金属粉末之后强度得到了加强；由于本发明中磁性金属粉末在壳体内部无序排列，不会产生涡流效应而发热；同时本发明中壳体内部含有较多的磁性金属粉末，使得壳体具有极强的导磁性能，可增加直线电机推力。
Description
技术领域
本发明涉及直线电机技术领域，特别是涉及一种薄型直线电机动子壳体、动子及其制造方法。
背景技术
直线电机是近期发展起来的一种新型直接驱动技术，由于直线电机具有零传动链、无接触、无反向间隙、高刚度、响应快速等突出优势，直线电机正逐步取代伺服电机与滚珠丝杠等间接伺服机构，成为高速、精密高端装备的核心功能部件。
目前国内外的直线电机大致分为U型直线电机，有铁芯直线电机和音圈电机。U型直线电机和音圈电机的成本均比较高。有铁芯直线电机推力大，但动子重量大，不适合应用在需要高加速度运动运动的场合，且有铁芯直线电机具有齿槽效应。
因此，研发一种体积小、推力大的直线电机动子具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种薄型直线电机动子壳体、动子及其制造方法，以解决现有技术存在的问题，壳体具有极强的导磁性能，可增加直线电机推力；直线电机动子中不含有铁芯，体积小，质量轻，适用于高加速度的工况。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种薄型直线电机动子壳体，所述壳体由树脂胶和磁性金属粉末混合固化而成，树脂胶的质量分数为60％～70％，所述磁性金属粉末的质量分数为30％～40％，所述磁性金属粉末保持在所述树脂胶内。
优选的，所述壳体内间隔设置有若干用于放置线圈的凸台。
优选的，所述壳体的壁上还设置有散热孔。
优选的，所述壳体包括可拆卸的端盖。
本发明提供一种薄型直线电机动子，包括如上述的壳体以及设置在所述壳体内的若干线圈，所述线圈外填充有绝缘材料。
优选的，所述线圈对应套设在凸台上，所述线圈的高度不大于所述凸台的高度。
优选的，若干所述线圈的数量为3的倍数，若干所述线圈连接三相交流电。
优选的，3个所述线圈的宽度之和等于直线电机定子上相邻两对磁铁的宽度之和。
本发明还提供一种上述薄型直线电机动子的制造方法，包括以下步骤：
1)取质量分数为60％～70％的树脂胶和30％～40％的磁性金属粉末搅拌混合，得到搅拌混合物；
2)将搅拌混合物导入模具中，加热固化得到壳体；
3)将线圈放入壳体内的凸台上，将树脂胶倒入外壳内，加热固化，将线圈固定。
优选的，所述磁性金属粉末取自磨床废料。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
1、本发明中壳体内树脂胶混入磁性金属粉末之后强度得到了加强；由于本发明中磁性金属粉末在壳体内部无序排列，不会产生涡流效应而发热；同时本发明中壳体内部含有较多的磁性金属粉末，使得壳体具有极强的导磁性能，可增加直线电机推力；
2、本发明中的直线电机动子不设置铁芯，体积小，其质量相对于有铁芯直线电机动子明显降低，适用于高加速度的工况，应用更加灵活。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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他的附图。
图1为本发明中直线电机动子的结构示意图；
图2为壳体上散热孔的设置结构示意图；
图3为若干线圈的连线示意图；
图4为直线电机的结构示意图；
其中，1、壳体；2、凸台；3、散热孔；4、磁铁；5、线圈。
具体实施方式
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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种薄型直线电机动子壳体、动子及其制造方法，以解决现有技术存在的问题，壳体具有极强的导磁性能，可增加直线电机推力；直线电机动子中不含有铁芯，体积小，质量轻，适用于高加速度的工况。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
如图1～图2所示，本实施例提供一种薄型直线电机动子壳体，壳体由树脂胶和磁性金属粉末混合固化而成，树脂胶的质量分数为60％～70％，磁性金属粉末的质量分数为30％～40％，磁性金属粉末保持在树脂胶内。
本实施例中壳体内树脂胶混入磁性金属粉末之后，磁性金属粉末颗粒之间相互绝缘或者若干磁性金属粉末团聚粘连形成的大颗粒之间相互绝缘。其内部排列结构与非晶合金类似，非晶合金的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性，强度得到了加强。本实施例中磁性金属粉末在壳体内部无序排列，不会产生涡流效应而发热。同时本实施例中壳体内部含有较多的磁性金属粉末，使得壳体具有极强的导磁性能，可增加直线电机推力。
本实施例中磁性金属粉末的粒径越小，其散布在树脂胶内的效果越好，通常选择粒径小于1mm的磁性金属粉末。
进一步的，本实施例中壳体内间隔设置有若干用于放置线圈的凸台。
进一步的，本实施例中壳体的壁上还设置有散热孔，便于散热。具体的，散热孔设置设置在壳体的底板和/或侧板上。
进一步的，本实施例中壳体包括可拆卸的端盖。
实施例2：
如图1～图4所示，本实施例提供一种薄型直线电机动子，包括如上述的壳体以及设置在壳体内的若干线圈，线圈外填充有绝缘材料；绝缘材料优选为树脂胶。
本实施例中线圈对应套设在凸台上，且线圈的高度不大于凸台的高度。
进一步的，本实施例中若干线圈的数量为3的倍数，若干线圈连接三相交流电。3个线圈的宽度之和等于直线电机定子上相邻两对磁铁的宽度之和。本实施例中线圈串联焊线。如图4所示，壳体内设置有6组线圈，分别为第一线圈、第二线圈、第三线圈和第四线圈。其中，第一线圈的外线为U接线端，第一线圈的内线连接第四线圈的外线；第二线圈的外线为V接线端，第二线圈的内线连接第五线圈的外线；第三线圈的外线为W接线端，第三线圈的内线连接第六线圈的外线；第四线圈，第五线圈，第六线圈的内线连接在一起。线圈的数量根据所需推力大小决定，可增加或减少，但始终为3的倍数(直线电机的驱动器电流决定)，也可使用线圈并联的焊线方式。
本实施例中的直线电机动子不设置铁芯，体积小，其质量相对于有铁芯直线电机动子明显降低，适用于高加速度的工况，应用更加灵活。并且由于壳体中含有较多的磁性金属粉末，产生的推力与同等规格的有铁芯直线电机动子产生的推力相差不大，可以满足使用需求。
实施例3：
本实施例提供一种上述薄型直线电机动子的制造方法，包括以下步骤：
1)取质量分数为60％～70％的树脂胶和30％～40％的磁性金属粉末搅拌混合均匀，得到搅拌混合物；
2)将搅拌混合物导入模具中，加热固化得到壳体；
3)将线圈放入壳体内的凸台上，将树脂胶倒入外壳内，加热固化，将线圈固定。
磁性金属粉末取自磨床废料，可以进行废物利用，更加环保，并节省制造成本。
根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内。
需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种薄型直线电机动子壳体，其特征在于，所述壳体由树脂胶和磁性金属粉末混合固化而成，树脂胶的质量分数为60％～70％，所述磁性金属粉末的质量分数为30％～40％，所述磁性金属粉末保持在所述树脂胶内。
2.根据权利要求1所述的薄型直线电机动子壳体，其特征在于，所述壳体内间隔设置有若干用于放置线圈的凸台。
3.根据权利要求2所述的薄型直线电机动子壳体，其特征在于，所述壳体的壁上还设置有散热孔。
4.根据权利要求3所述的薄型直线电机动子壳体，其特征在于，所述壳体包括可拆卸的端盖。
5.一种薄型直线电机动子，其特征在于，包括如权利要求1～4所述的壳体以及设置在所述壳体内的若干线圈，所述线圈外填充有绝缘材料。
6.根据权利要求5所述的薄型直线电机动子，其特征在于，所述线圈对应套设在凸台上，所述线圈的高度不大于所述凸台的高度。
7.根据权利要求6所述的薄型直线电机动子，其特征在于，若干所述线圈的数量为3的倍数，若干所述线圈连接三相交流电。
8.根据权利要求7所述的薄型直线电机动子，其特征在于，3个所述线圈的宽度之和等于直线电机定子上相邻两对磁铁的宽度之和。
9.一种如权利要求5～8任意一项所述的薄型直线电机动子的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)取质量分数为60％～70％的树脂胶和30％～40％的磁性金属粉末搅拌混合，得到搅拌混合物；
2)将搅拌混合物导入模具中，加热固化得到壳体；
3)将线圈放入壳体内的凸台上，将树脂胶倒入外壳内，加热固化，将线圈固定。
10.根据权利要求9所述的薄型直线电机动子的制造方法，其特征在于，所述磁性金属粉末取自磨床废料。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117477891A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-01-30 | 燕山大学 | 一种具有开槽结构的动子外壳及磁轴式直线电机 |
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2023
- 2023-10-10 CN CN202311300681.9A patent/CN117294102A/zh active Pending
Cited By (2)
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| CN117477891B (zh) * | 2023-12-28 | 2024-03-05 | 燕山大学 | 一种具有开槽结构的动子外壳及磁轴式直线电机 |
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