CN207819731U - 无齿槽永磁同步直线电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无齿槽永磁同步直线电机，该电机包括定子和相对定子运动的动子；所述动子包括线圈树脂骨架，电路板，线圈背铁，线圈组；电路板粘贴在线圈背铁上；线圈树脂骨架为框架结构，该框架固定在线圈背铁上；线圈组用胶粘在电路板上并位于线圈树脂骨架框架内部。本实用新型与有齿槽直线电机相比大大减小了齿槽力和边端力的影响，具有更小的推力波动，同时由于没有齿槽力的影响，提高了电机的稳定性和持续力；与无铁心直线电机相比有着更高的推力密度。

Description

无齿槽永磁同步直线电机

技术领域

本实用新型涉及数控机床电气设备领域的一种直线电机，特别涉及一种无齿槽永磁同步直线电机。

背景技术

数控机床正向精密，高速，环保的方向发展，精密和高速加工对传动提出了更高的要求。传统的传动链中要通过中间传动环节进行传动，而中间传动环节会产生较大的转动惯量，导致整个传动系统发生形变、振动，摩擦和噪声增大等不利现象，于是人们提出“直接传动”的概念，使直线电机有了更多的需求。

现有技术中的数控机床所用的有齿槽直线电机虽然提高了推力密度，但是它的端部效应和齿槽效应对电机的控制精度有很大的影响。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种无齿槽永磁同步直线电机，该电机采用无齿槽背板结构，大大减小了齿槽力和边端力的影响，具有更小的推力波动。

为了解决上述技术问题，本实用新型的无齿槽永磁同步直线电机包括定子和相对定子运动的动子；所述动子包括线圈树脂骨架，电路板，线圈背铁，线圈组；电路板粘贴在线圈背铁上；线圈树脂骨架为框架结构，该框架固定在线圈背铁上；线圈组用胶粘在电路板上并位于线圈树脂骨架框架内部。

所述线圈背铁采用高导磁低涡流材料的线圈背铁。

所述线圈背铁、电路板，线圈树脂骨架及线圈组由环氧树脂灌封为一体。

所述定子包括磁轭、上永久磁铁、下永久磁铁和磁铁树脂骨架；磁铁树脂骨架粘贴在磁轭上面，其上具有与永久磁铁、下永久磁铁位置对应的多个结构框，上永久磁铁、下永久磁铁交替顺序固定在磁铁树脂骨架上的结构框内。

所述上永久磁铁和下永久磁铁均为钕铁硼磁铁。

本实用新型的工作原理：无齿槽永磁直线电机可以认为是旋转电机在结构方面的一种演变，它可看做是将一台旋转电机沿径向剖开，然后将电机的圆周展成直线。当初级线圈组通入三项正弦交流电后，便在气隙中产生一个行波磁场，当次级磁铁和行波磁场相互作用时便产生电磁推力，使动子作直线运动。

本实用新型在有齿槽直线电机的基础上，去掉齿槽只留下线圈背铁，与有齿槽直线电机相比大大减小了齿槽力和边端力的影响，具有更小的推力波动；同时由于没有齿槽力的影响，提高了电机的稳定性和持续力；通过线圈背铁减小了磁路磁阻，强化了气隙磁场，增强了气隙中磁感应强度，与无铁心直线电机相比有着更高的推力密度；另外，采用线圈树脂骨架，与金属骨架相比，重量轻，同样推力情况下有着更大的加速度，并且成本低；上永久磁铁和下永久磁铁间缝隙由磁铁树脂骨架填充，安装时可以限制磁铁位置同时也能防止杂物进入缝隙；动子由环氧树脂灌封为一体，能够加强电机的机械强度，同时也可以增强线圈组的导热性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型的无齿槽永磁同步直线电机的装配图；

图2是本实用新型的无齿槽永磁同步直线电机的定子结构局部示意图。

图3是本实用新型的无齿槽永磁同步直线电机的动子结构组成图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的无齿槽永磁同步直线电机包括固定不动的定子1和相对定子1运动的动子2；动子2用螺钉固定在在线圈铝合金背板15上，定子1和导轨17安装在磁铁铝合金背板16上，线圈铝合金背板15与磁铁铝合金背板16通过滑块18和导轨17连接支撑起动子2；动子2通电时与定子1磁场在气隙3中相互作用产生推力，使动子2作往复直线运动。

如图2所示，所述定子1包括磁轭7、上永久磁铁4、下永久磁铁5和磁铁树脂骨架6；磁铁树脂骨架6为框架结构；磁铁树脂骨架6粘贴在磁轭7上面；稀土钕铁硼材料的上永久磁铁4、下永久磁铁5交替顺序固定在磁铁树脂骨架6上的结构框内；上永久磁铁4、下永久磁铁5尺寸相同，分别产生上方向磁场和下方向磁场。

如图3所示，所述动子2包括线圈树脂骨架11，电路板13，线圈背铁12，浇灌的环氧树脂14和线圈组。线圈背铁12为高导磁低涡流材料；电路板13粘贴在线圈背铁12上；线圈树脂骨架11是由非磁性材料制成的框架结构，该框架通过螺丝固定在线圈背铁12上；线圈组由线圈8，线圈9，线圈10组成，用胶粘在电路板13上并位于线圈树脂骨架11框架内部。线圈背铁12、电路板13，线圈树脂骨架11及线圈组由环氧树脂14灌封为一体成为模块化的动子。线圈组数量可根据实际需要设定。

Claims (5)

1.一种无齿槽永磁同步直线电机，包括定子(1)和相对定子运动的动子(2)；其特征在于所述动子包括线圈树脂骨架(11)，电路板(13)，线圈背铁(12)，线圈组；电路板(13)粘贴在线圈背铁(12)上；线圈树脂骨架(11)为框架结构，该框架固定在线圈背铁(12)上；线圈组用胶粘在电路板(13)上并位于线圈树脂骨架(11)框架内部。

2.根据权利要求1所述的无齿槽永磁同步直线电机，其特征在于所述线圈背铁(12)采用高导磁低涡流材料的线圈背铁。

3.根据权利要求1所述的无齿槽永磁同步直线电机，其特征在于所述线圈背铁(12)、电路板(13)，线圈树脂骨架(11)及线圈组由环氧树脂灌封为一体。

4.根据权利要求1所述的无齿槽永磁同步直线电机，其特征在于所述定子(1)包括磁轭(7)、上永久磁铁(4)、下永久磁铁(5)和磁铁树脂骨架(6)；磁铁树脂骨架(6)粘贴在磁轭(7)上面，其上具有与上永久磁铁(4)、下永久磁铁(5)位置对应的结构框，上永久磁铁(4)、下永久磁铁(5)交替顺序固定在磁铁树脂骨架(6)上的结构框内。

5.根据权利要求4所述的无齿槽永磁同步直线电机，其特征在于所述上永久磁铁(4)和下永久磁铁(5)均为钕铁硼磁铁。