CN1917337A

CN1917337A - 永磁直线振荡电机

Info

Publication number: CN1917337A
Application number: CN 200610052853
Authority: CN
Inventors: 叶云岳; 夏永明; 卢琴芬
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2006-08-09
Filing date: 2006-08-09
Publication date: 2007-02-21

Abstract

本发明公开了一种直线振荡电机。它包括机壳、轴承、定子及其绕组、动子、永磁磁钢、轴，机壳和轴承固定，其特征在于：所说的定子是由二个定子组成的组合定子，轴向串接组合设置，定子绕组嵌于定子铁芯的齿槽内，绕组互相串联；其共用的动子与各外定子同心，安装在轴上；动子的外圆面上固定有N、S极交替排列的永磁磁钢，永磁磁钢与定子的齿相对应；动子两边与轴承之间分别设有恢复弹簧。该电机磁阻力小，输出力平滑，振荡幅值大，加工、安装方便，性能良好。本电机适用于压缩机、泵类和其它双向往复直线运动的场合。

Description

永磁直线振荡电机

技术领域

本发明属于振荡电机。具体地说是一种带有永久磁体的振荡式直线电动机。

背景技术

实现直线往复运动通常是由旋转电机加曲柄等传动机构来实现，传动效率低，机械可靠性差。而采用直线电机可省去曲柄传动机构，降低摩擦损耗，提高系统效率及可靠性。采用横向磁通电机结构也有利于简化电机铁芯安装。永磁式结构可满足大推力高速振荡的动力输出要求。

中国专利96202051.6公开了一种多磁极直线振动电机，它包括有机壳、轴承及定子，该定子上装有磁极绕组，其中，所述定子上沿轴向排列有多列磁极组，每列磁极组中至少有一对磁极，各列磁极组中的绕组相互并联，往复移动的中心轴上排列有与之对应的动磁极，各动磁极中的绕组相互并联，中心轴两端套装振动弹簧。输出力较大，用于压缩机，振动器和泵中。其结构复杂，也有些另散。

中国专利申请号为200510029391.0的文件中公开了一种动磁式直线压缩机，其直线电机组件主要有同心组合结构的外磁轭、内磁轭、励磁线圈、永磁体和电机动子托架，永磁体位于电机动子托架上并处于由内、外磁轭构成的磁场中。和

中国专利申请号为200410034386.4的文件中公开的直线压缩机，其电机的磁场的定子包括：在外侧带有开口的铁心；从所述铁心开口两端向内延伸以遮盖所述开口部分的两个伸出部分，它们彼此间隔开；以及卷绕在位于所述两个伸出部分内部的空间和位于所述两个伸出部分之间的空间中的线圈。它们的“C”型外定子结构大同小异。如韩国LG公司已在冰箱系列中应用了动磁式直线压缩机，使用的电机额定输出功率110W，通过改变工作线圈匝数实现有级变负载运行，特点是机械结构复杂，其永磁体支架制造及定子冲片组装要求很高，由于不使叠装而增加了生产成本。

本发明提出的动铁磁式横向磁通直线振荡电机结构将有助于解决结构简化、降低损耗和改善性能。

发明内容

本发明的目的是要提供一种动铁磁式横向磁通直线振荡电机。

本发明的电机所基于的结构原理是：当电机定子线圈通以交流电时，在永磁体与定子内表面之间的气隙产生一个振荡磁场，推动永磁磁钢及动子铁芯往复振荡，并通过调节电压控制振荡幅值。

本发明的永磁直线振荡电机，包括机壳、轴承、定子、动子、永磁磁钢、轴，机壳和轴承固定，其特征在于：所说的定子是由二个定子组成的组合定子，轴向串接组合设置，定子绕组嵌于定子铁芯的齿槽内，绕组互相串联；其共用的动子与各外定子同心，安装在轴上；动子的外圆面上固定有N、S极交替排列的永磁磁钢，永磁磁钢与定子的齿相对应；动子两边与轴承之间分别设有恢复弹簧。

所述的定子铁芯由圆环形定子冲片叠合而成，每一定子冲片上均布有齿槽孔并组成定子齿槽，绕组嵌于其间。

所述的齿槽孔，其两边齿部内收。

所述的永磁磁钢为瓦片形结构。

所述的恢复弹簧为圆柱形压缩弹簧。

本发明的主要优点是：

1)、本发明的直线电机，除省去了曲柄传动机构，使摩擦损耗减小，系统效率及可靠性提高之外，由于采用横向磁通电机结构，结构简洁、紧凑，与现有技术相比，从根本上简化了结构，也简化了电机铁芯的安装。其定子铁芯的硅钢片采用的定子冲片厚度一致，沿轴向排列，与普通旋转电机加工、安装工艺相同，叠装尤其方便。

2)、本电机磁阻力小，输出力平滑，因而可实现大幅值振荡。

3)、它解决了“C”型动磁式直线振荡电机铁芯冲片不宜叠装的难点，而且增强了电机的坚固性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是电机定子冲片示意图。

图3是永磁磁极分布图。

图中：

1、机壳；2、端板；3、轴承；4、轴；5、动子；6、定子；7、定子绕组；8、恢复弹簧；9、气孔；10、隔圈；11、永磁磁钢；12、定子冲片；13、齿槽孔。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图进一步说明：

参见附图。图1所示的结构示意图为本发明的一个实施例。它包括机壳1、轴承3、定子6、动子5、永磁磁钢11、轴4，机壳和轴承固定，其特征在于：所说的定子6是由二个定子组成的组合定子，沿轴向串接组合设置，定子绕组7嵌于定子铁芯的齿槽内，绕组互相串联；其共用的动子5与外定子同心，安装在轴4上；动子5的外圆面上固定有N、S极交替排列的永磁磁钢11，永磁磁钢11与定子6的齿相对应；动子5两边与轴承3之间分别设有恢复弹簧8。轴4与动子5固定，沿轴承3上左右运动，产生往复振荡。轴承可采用外购的滚珠轴承。图中2是端板，连接机壳和轴承；9是气孔，散热和减小阻尼用；10是隔圈，留出振荡幅度的区间。

工作时，由两个圆柱状的定子和动子组成为本电机的独立驱动单元，驱动轴做直线往复振动。具体地说是当电机定子线圈通以一定频率的交流电时，电机气隙部位就会产生一个往复振动磁场，推动永磁磁钢及动子、压缩弹簧直线移动，在压缩弹簧恢复力的作用下，在设定的区间往复运动。最后，由直线电机轴输出，带动(驱动)负载运行。组合的定子绕组相互同相串联形成单相绕组线圈，配以调节电压装置可以方便地控制振荡幅值。

图2为定子冲片示意图。定子冲片12上设有齿槽孔13，冲片沿轴向叠合构成定子齿槽，其齿部向内包裹，电枢绕组嵌入其中。该结构形式有利于增大磁路面积。这种结构的定子冲片叠合成定子铁芯时，工艺特别方便。

图3为永磁磁极分布图。圆柱形的动子5沿动子圆周外表面等间隔排列有瓦片状永磁磁钢11，六片永磁磁钢11的极性N-S交替，沿轴4轴向设置。每个永磁磁钢与定子6的齿(即指冲片的内开口处)相对应。定子绕组7嵌于由齿槽孔13组成的定子齿槽之内。

实践表明，本电机磁阻力小，输出力特性曲线更加平滑，实现大幅值振荡输出的余地更大。

Claims

1、一种永磁直线振荡电机，包括机壳1、轴承3、定子6、动子5、永磁磁钢11、轴4，机壳和轴承固定，其特征在于：所说的定子6是由二个定子组成的组合定子，轴向串接组合设置，定子绕组7嵌于定子铁芯的齿槽内，绕组互相串联；其共用的动子5与外定子同心，安装在轴4上；动子的外圆面上固定有N、S极交替排列的永磁磁钢11，永磁磁钢11与定子6的齿相对应；动子5两边与轴承3之间分别设有恢复弹簧8。

2、按照权利要求1所述的永磁直线振荡电机，其特征在于所述定子由圆环形定子冲片叠合和字定子绕组组成，每一定子冲片12上均布的齿槽孔13，并组成定子齿槽，定子绕组7嵌于其间。

3、按照权利要求2所述的永磁直线振荡电机，其特征在于所述的齿槽孔13，其两边齿部内收。

4、按照权利要求1所述的永磁直线振荡电机，其特征在于所述的永磁磁钢11为瓦片形结构。

5、按照权利要求1所述的永磁直线振荡电机，其特征在于所述的恢复弹簧8为圆柱形压缩弹簧。