CN203589996U - 一种高功率因数直线往复振荡电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高功率因数直线往复振荡电机，包括电机壳体、两个端盖、定子、动子、连杆、输出轴和弹簧，定子、动子和弹簧均安装在电机壳体内；所述定子为圆筒体，在定子上缠绕有励磁绕组；所述动子包括环形的背铁和永磁体，永磁体固定在背铁的内侧；所述背铁的上端和输出轴均与连杆轴向固定，所述输出轴同时通过轴承与位于上端的端盖连接，所述输出轴插入定子的筒内，所述动子位于定子和电机壳体之间。本实用新型提供的高功率因数直线往复振荡电机，动子部分由背铁和永磁体共同构成，从而大大提高了动子的机械强度并减小了加工难度；同时，采用双励磁绕组和两块充磁方向相反的永磁体，大大提高了电机的功率因数，使得电能利用率大大提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于压缩机的直线往复振荡电机，尤其一种高功率因数的直线往复振荡电机。
背景技术
如图1所示，是目前比较高效的直线往复振荡电机，图中各个标号为：a1-外定子，a2-内定子，a3-励磁线圈，a4-永磁体，a5-轴线支撑部件、a6-活塞，a7-吸气阀，a8-排气阀。电机结构整体呈圆柱体，主要由电机定子和电机动子构成；其中电机定子包括由钢片构成的外定子和内定子，在外定子内缠绕有励磁线圈；电机动子由永磁体、轴向支撑部件和谐振弹簧构成，其中永磁体与轴向支撑部件固定，轴向支撑部件通过轴向的谐振弹簧与外定子和/或固定板链接；永磁体安装在外定子和内定子的气隙之间，永磁体径向充磁形成恒定磁场，励磁线圈接通交流电后产生交变磁场，这两个磁场相互作用，产生作用于永磁体的轴向驱动力，实现电能高效转换。
该类电机存在以下问题：一方面，电机动子部分由永磁体和轴向支撑部件等组成，其中永磁体较薄且很脆弱，容易折断，这就给制造工艺带来了很大的困难，同时对振荡频率和输出力带来了限制；另一方面，这种振荡电动机在空载和负载时功率因素只在0.5左右，明显偏低，电能利用率不高。
实用新型内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种高功率因数直线往复振荡电机，解决现有直线振荡电机功率因数偏低以及动子机械强度较弱等不足。
技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种高功率因数直线往复振荡电机，包括电机壳体、两个端盖、定子、动子、连杆、输出轴和弹簧，所述定子、动子和弹簧均安装在电机壳体内；
所述电机壳体为圆筒体，两个端盖分别盖在电机壳体的上下两端；
所述定子为圆筒体，安装在位于下端的端盖上，并与电机壳体保持位置固定，在定子上缠绕有励磁绕组；
所述动子包括背铁和永磁体，所述背铁和永磁体均为环形，且永磁体的外径与背铁的内径相适配，永磁体固定在背铁的内侧；
所述背铁的上端和输出轴均与连杆轴向固定，所述输出轴同时通过轴承与位于上端的端盖连接，所述输出轴插入定子的筒内，所述动子位于定子和电机壳体之间，所述输出轴、定子、励磁绕组、永磁体、背铁和电机壳体的轴线均位于同一条直线l上；
所述连杆和位于上端的端盖之间通过弹簧连接，所述输出轴的下端和位于下端的端盖之间通过弹簧连接，所有弹簧的安装方向均平行与直线l。
优选的，所述永磁体为稀土永磁体。
优选的，所述背铁为10号钢材。
优选的，所述连杆和位于上端的端盖之间通过五根弹簧连接，所述五根弹簧以直线l为中心形成环形分布；以防止动子沿圆周方向运动。
优选的，所述永磁体的数目为两个，两个永磁体轴向间隔布置，所述两个永磁体径向充磁但充磁方向相反，用于产生恒定磁场；所述定子的轴向上平行开设有两个环形槽，每个环形槽内绕制一组励磁绕制，两组励磁绕组相串联，但绕制方向相反；所示两个永磁体分别与两组励磁绕组位置对应。因此在同一个轴向截面内，励磁绕组中的电流方向相反，励磁绕组中的交变电流在电机中形成交变的磁场。
所述永磁体可以为由两块以上永磁块拼装成的环形结构。
永磁体产生的恒定磁场的磁力线通过电子、气隙、永磁体和背铁形成闭合回路，交变磁场和恒定磁场相互作用，在动子上产生推力，驱动动子做往复直线运动。
有益效果：本实用新型提供的高功率因数直线往复振荡电机，动子部分由背铁和永磁体共同构成，从而大大提高了动子的机械强度并减小了加工难度；同时，采用双励磁绕组和两块充磁方向相反的永磁体，大大提高了电机的功率因数，使得电能利用率大大提高。
附图说明
图1为现有直线往复振荡电机的结构示意图；
图2为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如图1所示为一种高功率因数直线往复振荡电机，包括电机壳体10、两个端盖1、定子5、动子、连杆2、输出轴和弹簧7，所述定子5、动子和弹簧7均安装在电机壳体10内。
所述电机壳体10为圆筒体，两个端盖1分别盖在电机壳体10的上下两端。
所述定子5为圆筒体，安装在位于下端的端盖1上，并与电机壳体10保持位置固定；所述定子5的轴向上平行开设有两个环形槽，每个环形槽内绕制一组励磁绕制9，两组励磁绕制9相串联，但绕制方向相反；因此在同一个轴向截面内，励磁绕组9中的电流方向相反；所述永磁体4为稀土永磁体；所述背铁3为10号钢材。所述动子包括背铁3和永磁体4，所述背铁3和永磁体4均为环形，且永磁体4的外径与背铁3的内径相适配，永磁体4固定在背铁3的内侧；所述永磁体4的数目为两个，两个永磁体4轴向间隔布置，并分别与两组励磁绕组9位置对应，所述两个永磁体径向充磁但充磁方向相反。所述永磁体4可以为由两块以上永磁块拼装成的环形结构。
所述背铁3的上端和输出轴均与连杆2轴向固定，所述输出轴同时通过轴承6与位于上端的端盖1连接，所述输出轴插入定子5的筒内，所述动子位于定子5和电机壳体10之间，所述输出轴、定子5、励磁绕组9、永磁体4、背铁3和电机壳体10的轴线均位于同一条直线l上；
所述连杆2和位于上端的端盖1之间通过五根弹簧7连接，所述五根弹簧7以直线l为中心形成环形分布；以防止动子沿圆周方向运动；所述输出轴7的下端和位于下端的端盖1之间通过一根弹簧7连接；所有弹簧7的安装方向均平行与直线l。
定子5和励磁绕组9组成的整体是初级，永磁体4和背铁5组成的整体是次级。动子由永磁体4和背铁5共同组成，两块永磁体4均是径向充磁，充磁方向相反，形成恒定磁场，定子5内的励磁绕组9中通交变电流，同一截面内的电流方向相反，形成交变磁场，交变磁场和恒定磁场相互作用，在动子上形成推力，驱动动子做周期性的直线往复运动。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种高功率因数直线往复振荡电机，其特征在于：包括电机壳体（10）、两个端盖（1）、定子（5）、动子、连杆（2）、输出轴和弹簧（7），所述定子（5）、动子和弹簧（7）均安装在电机壳体（10）内；
所述电机壳体（10）为圆筒体，两个端盖（1）分别盖在电机壳体（10）的上下两端；
所述定子（5）为圆筒体，安装在位于下端的端盖（1）上，并与电机壳体（10）保持位置固定，在定子（5）上缠绕有励磁绕组（9）；
所述动子包括背铁（3）和永磁体（4），所述背铁（3）和永磁体（4）均为环形，且永磁体（4）的外径与背铁（3）的内径相适配，永磁体（4）固定在背铁（3）的内侧；
所述背铁（3）的上端和输出轴均与连杆（2）轴向固定，所述输出轴同时通过轴承（6）与位于上端的端盖（1）连接，所述输出轴插入定子（5）的筒内，所述动子位于定子（5）和电机壳体（10）之间，所述输出轴、定子（5）、励磁绕组（9）、永磁体（4）、背铁（3）和电机壳体（10）的轴线均位于同一条直线l上；
所述连杆（2）和位于上端的端盖（1）之间通过弹簧（7）连接，所述输出轴（7）的下端和位于下端的端盖（1）之间通过弹簧（7）连接，所有弹簧（7）的安装方向均平行于直线l。
2.根据权利要求1所述的高功率因数直线往复振荡电机，其特征在于：所述永磁体（4）为稀土永磁体。
3.根据权利要求1所述的高功率因数直线往复振荡电机，其特征在于：所述背铁（3）为10号钢材。
4.根据权利要求1所述的高功率因数直线往复振荡电机，其特征在于：所述连杆（2）和位于上端的端盖（1）之间通过五根弹簧（7）连接，所述五根弹簧（7）以直线l为中心形成环形分布。
5.根据权利要求1所述的高功率因数直线往复振荡电机，其特征在于：所述永磁体（4）的数目为两个，两个永磁体（4）轴向间隔布置，所述两个永磁体径向充磁但充磁方向相反；所述定子（5）的轴向上平行开设有两个环形槽，每个环形槽内绕制一组励磁绕制（9），两组励磁绕组（9）相串联，但绕制方向相反；所示两个永磁体（4）分别与两组励磁绕组（9）位置对应。
6.根据权利要求1或5所述的高功率因数直线往复振荡电机，其特征在于：所述永磁体（4）为由两块以上永磁块拼装成的环形结构。
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