CN209250462U - 一种翼型直线电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种翼型直线电机，包括第一电机定子、第二电机定子和电机动子，第一电机定子和第二电机定子的开口向内且面对面间隔设置，第一电机定子包括第一U型磁轨、第一磁铁组和第二磁铁组，第二电机定子包括第二U型磁轨、第三磁铁组和第四磁铁组，电机动子包括线圈基板和线圈，线圈基板的两侧部位分别形成T型翼板结构，线圈基板的两侧部位上分别设有若干个线圈定位孔，线圈安装在各个线圈定位孔内，线圈基板的两侧部位各自安装在第一电机定子的T型开口和第二电机定子的T型开口内。本实用新型的结构扁平、紧凑，推力比单侧磁铁更大，并且保证了电机动子的两侧平衡，增加电机的刚度，可以高速频繁的进行直线往复运动。

Description

一种翼型直线电机

技术领域

本实用新型涉及直线电机技术领域，更具体地说，是涉及一种翼型直线电机。

背景技术

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。其中，无铁芯直线电机具有零齿槽效应、零定位力、动子与定子之间没有吸引力、宽速度范围、高动态性能、极平稳的运行、极高的定位精度、振动噪声小等优点，使得无铁芯直线电机广泛用于精密加工机床领域，尤其适用于半导体光刻、PC板检查和钻孔、晶片处理加工、离子注入、电子装配及坐标测量等精密伺服领域。

现有的直线电机可以采用单边磁轨“U”型结构，电机动子插接在1个磁轨的开口内，使得电机动子单向受力，电机推力往往不足，只能带轻载运行。为了加大电机推力，需增加一个直线电机同时驱动，这样虽然提高了电机的驱动力，但显得整个运动模组体积更大，电机空间浪费严重。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种结构紧凑、可解决现有直线电机的动子单向受力、推力不足、电机空间浪费严重的缺陷的翼型直线电机。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种翼型直线电机，包括第一电机定子、第二电机定子和电机动子，所述第一电机定子和第二电机定子的开口向内且面对面间隔设置，所述第一电机定子包括第一U型磁轨、第一磁铁组和第二磁铁组，所述第一磁铁组安装在第一U型磁轨的上内表面，所述第二磁铁组安装在第一U型磁轨的下内表面，从而使第一电机定子的内部形成T型开口，所述第二电机定子包括第二U型磁轨、第三磁铁组和第四磁铁组，所述第三磁铁组安装在第二U型磁轨的上内表面，所述第四磁铁组安装在第二U型磁轨的下内表面，从而使第二电机定子的内部形成T型开口，所述第一磁铁组、第二磁铁组、第三磁铁组和第四磁铁组均包括若干个N极与S极交错且线性排列的磁铁，所述第一磁铁组与第二磁铁组位置相对的磁铁的极性相反，所述第三磁铁组与第四磁铁组位置相对的磁铁的极性相反，所述电机动子包括线圈基板和若干个线圈，所述线圈基板的两侧部位分别形成互相对称的T型翼板结构，所述线圈基板的两侧部位上分别设有若干个轴向排列的线圈定位孔，所述线圈分别安装在各个线圈定位孔内，所述线圈基板的两侧部位各自安装在第一电机定子的T型开口和第二电机定子的T型开口内。

作为优选的实施方式，所述第一U型磁轨包括第一上磁轭、第一下磁轭和第一支撑块，所述第一支撑块连接在第一上磁轭与第一下磁轭的端部之间，从而组合形成U型结构，所述第一磁铁组安装在第一上磁轭的内表面，所述第二磁铁组安装在第一下磁轭的内表面。

作为优选的实施方式，所述第二U型磁轨包括第二上磁轭、第二下磁轭和第二支撑块，所述第二支撑块连接在第二上磁轭与第二下磁轭的端部之间，从而组合形成U型结构，所述第三磁铁组安装在第二上磁轭的内表面，所述第四磁铁组安装在第二下磁轭的内表面。

作为优选的实施方式，所述第一磁铁组与第三磁铁组位置相对的磁铁的极性相反，所述第二磁铁组与第四磁铁组位置相对的磁铁的极性相反，或者，所述第一磁铁组与第三磁铁组位置相对的磁铁的极性相同，所述第二磁铁组与第四磁铁组位置相对的磁铁的极性相同。

作为优选的实施方式，所述线圈设置为“0”型线圈。

作为优选的实施方式，所述线圈基板的中间部位设置成方形，所述线圈基板的中间部位位于第一电机定子与第二电机定子之间的间隙中。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的结构扁平，整体结构更紧凑，电机定子采用双U型磁轨和四磁铁组结构，电机动子插接在左右两个电机定子的T型开口内，推力比单侧磁铁更大，并且保证了电机动子的两侧平衡，增加电机的刚度，可以高速频繁的进行直线往复运动。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的翼型直线电机的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的两个电机定子的结构示意图；

图3是本实用新型提供的第一磁铁组和第二磁铁组的磁铁极性示意图；

图4是本实用新型实施例提供的第三磁铁组和第四磁铁组的磁铁极性示意图；

图5是本实用新型实施例提供的电机动子的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的线圈基板的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，本实用新型的实施例提供了一种翼型直线电机，包括第一电机定子1、第二电机定子2和电机动子3，下面结合附图对本实施例各个部件进行详细说明。

如图2所示，第一电机定子1包括第一U型磁轨11、第一磁铁组12和第二磁铁组13，其中，第一U型磁轨11具体包括第一上磁轭111、第一下磁轭112和第一支撑块113，第一支撑块113连接在第一上磁轭111与第一下磁轭112的端部之间，从而组合形成U型结构，第一磁铁组12安装在第一上磁轭111的内表面，第二磁铁组13安装在第一下磁轭112的内表面，从而使第一电机定子1的内部形成T型开口。

如图2所示，第二电机定子2包括第二U型磁轨21、第三磁铁组22和第四磁铁组23，其中，第二U型磁轨21具体包括第二上磁轭211、第二下磁轭212和第二支撑块213，第二支撑块213连接在第二上磁轭211与第二下磁轭212的端部之间，从而组合形成U型结构，第三磁铁组22安装在第二上磁轭211的内表面，第四磁铁组23安装在第二下磁轭212的内表面，从而使第二电机定子2的内部形成T型开口。

在本实施例中，第一磁铁组12、第二磁铁组13、第三磁铁组22和第四磁铁组23均可包括若干个N极与S极交错且线性排列的磁铁。

在此需要说明的是，第一U型磁轨11和第二U型磁轨21的长度可以根据实际需要进行增减。磁铁组可以分段拼接，各磁铁组的长度可以根据磁轨的长度匹配设计。

如图3和图4所述，第一磁铁组12与第二磁铁组13位置相对的磁铁的极性相反，第三磁铁组22与第四磁铁组23位置相对的磁铁的极性相反。此外，第一磁铁组12与第三磁铁组22位置相对的磁铁的极性也可以设置成相反，第二磁铁组13与第四磁铁组23位置相对的磁铁的极性也可以设置成相反。

当然，在其他实施例中，第一磁铁组12与第三磁铁组22位置相对的磁铁的极性也可以设置成相同，第二磁铁组13与第四磁铁组23位置相对的磁铁的极性也可以设置成相同。

如图5和图6所示，电机动子3包括线圈基板31和若干个线圈32，线圈基板31的中间部位设置成方形，线圈基板31的两侧部位分别形成互相对称的T型翼板结构，线圈基板31的两侧部位上分别设有若干个轴向排列的线圈定位孔33，线圈32分别安装在各个线圈定位孔33内。在本实施例中，该线圈32可以优选设置为“0”型线圈。

如图1所示，具体安装时，第一电机定子1和第二电机定子2的开口向内且面对面间隔设置，线圈基板31的两侧部位各自安装在第一电机定子1的T型开口和第二电机定子2的T型开口内，线圈基板31的中间部位位于第一电机定子1与第二电机定子2之间的间隙中。

工作时，两个电机定子的磁铁组的磁场能够与分布在线圈基板两侧的动线圈在通电后产生的磁场相互作用，从而驱动电机动子往轴向方向(即长度方向)移动。

综上所述，本实用新型的结构扁平、紧凑，电机定子采用双U型磁轨和四磁铁组结构，电机动子插接在左右两个电机定子的T型开口内，推力比单侧磁铁更大，并且保证了电机动子的两侧平衡，增加电机的刚度，可以高速频繁的进行直线往复运动。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种翼型直线电机，其特征在于：包括第一电机定子(1)、第二电机定子(2)和电机动子(3)，所述第一电机定子(1)和第二电机定子(2)的开口向内且面对面间隔设置，所述第一电机定子(1)包括第一U型磁轨(11)、第一磁铁组(12)和第二磁铁组(13)，所述第一磁铁组(12)安装在第一U型磁轨(11)的上内表面，所述第二磁铁组(13)安装在第一U型磁轨(11)的下内表面，从而使第一电机定子(1)的内部形成T型开口，所述第二电机定子(2)包括第二U型磁轨(21)、第三磁铁组(22)和第四磁铁组(23)，所述第三磁铁组(22)安装在第二U型磁轨(21)的上内表面，所述第四磁铁组(23)安装在第二U型磁轨(21)的下内表面，从而使第二电机定子(2)的内部形成T型开口，所述第一磁铁组(12)、第二磁铁组(13)、第三磁铁组(22)和第四磁铁组(23)均包括若干个N极与S极交错且线性排列的磁铁，所述第一磁铁组(12)与第二磁铁组(13)位置相对的磁铁的极性相反，所述第三磁铁组(22)与第四磁铁组(23)位置相对的磁铁的极性相反，所述电机动子(3)包括线圈基板(31)和若干个线圈(32)，所述线圈基板(31)的两侧部位分别形成互相对称的T型翼板结构，所述线圈基板(31)的两侧部位上分别设有若干个轴向排列的线圈定位孔(33)，所述线圈(32)分别安装在各个线圈定位孔(33)内，所述线圈基板(31)的两侧部位各自安装在第一电机定子(1)的T型开口和第二电机定子(2)的T型开口内。

2.根据权利要求1所述的一种翼型直线电机，其特征在于：所述第一U型磁轨(11)包括第一上磁轭(111)、第一下磁轭(112)和第一支撑块(113)，所述第一支撑块(113)连接在第一上磁轭(111)与第一下磁轭(112)的端部之间，从而组合形成U型结构，所述第一磁铁组(12)安装在第一上磁轭(111)的内表面，所述第二磁铁组(13)安装在第一下磁轭(112)的内表面。

3.根据权利要求1或2所述的一种翼型直线电机，其特征在于：所述第二U型磁轨(21)包括第二上磁轭(211)、第二下磁轭(212)和第二支撑块(213)，所述第二支撑块(213)连接在第二上磁轭(211)与第二下磁轭(212)的端部之间，从而组合形成U型结构，所述第三磁铁组(22)安装在第二上磁轭(211)的内表面，所述第四磁铁组(23)安装在第二下磁轭(212)的内表面。

4.根据权利要求1所述的一种翼型直线电机，其特征在于：所述第一磁铁组(12)与第三磁铁组(22)位置相对的磁铁的极性相反，所述第二磁铁组(13)与第四磁铁组(23)位置相对的磁铁的极性相反，或者，所述第一磁铁组(12)与第三磁铁组(22)位置相对的磁铁的极性相同，所述第二磁铁组(13)与第四磁铁组(23)位置相对的磁铁的极性相同。

5.根据权利要求1所述的一种翼型直线电机，其特征在于：所述线圈(32)设置为“0”型线圈。

6.根据权利要求1所述的一种翼型直线电机，其特征在于：所述线圈基板(31)的中间部位设置成方形，所述线圈基板(31)的中间部位位于第一电机定子(1)与第二电机定子(2)之间的间隙中。