CN212115120U - 一种低齿槽效应的直线电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低齿槽效应的直线电机，包括底座、安装于底座内的导轨、滑动固定于导轨上的传动座，所述传动座对应底座一面设有动子，所述底座设有与动子对应的定子座，所述定子座包括基板和磁铁，多个磁铁沿基板方向阵列设置；所述磁铁相对于基板表面倾斜；通过微微倾斜定子座的磁铁，使定子座的磁铁与动子的磁极错开，降低齿槽阻力矩，实现降低齿槽效应；通过损失部分电机效率从而大大提升电机的稳定性。

Description

一种低齿槽效应的直线电机

技术领域

本实用新型涉及直线电机领域，具体为一种低齿槽效应的直线电机。

背景技术

随着高科技技术以及数控机床等行业不断进步，数控机床正在向精密、高速等方向发展，高精密和高速的加工工艺对传动和控制方面提出了更高的要求甲。永磁直线电机与其他形式的电机相比有诸多优点，如精度高、结构简单、体积小、质量轻等。其中最突出的就是输出的推力更大，在重载机床、军事领域、高速物流以及运输等方面有更广泛的应用，然而，由于直线电机的端部效应和齿槽效应的产生使得永磁直线电机的发展受到了限制。

电机因为都采用齿槽结构，齿用来引导磁力线，降低磁阻，槽用来镶嵌绕组并与齿中的磁力线交链，齿与槽的不同导磁性使转子在不同位置有着数量不等的磁力线，在磁极对准定子齿的位置，铁磁相吸以至阻碍了电机转子的运动，这就称为电机的齿槽效应和齿槽阻力矩。

齿槽阻力矩会使电机产生振动和噪声，出现转速波动，使电机不能平稳运行，影响电机的性能。在变速驱动中，当阻力矩脉动频率与定子或转子的机械共振频率一致时，齿槽阻力矩产生的振动和噪声将被放大。齿槽阻力矩的存在同样影响了电机在速度控制系统中的低速性能和位置控制系统中的高精度定位。

发明内容

本实用新型的发明目的在于提供一种低齿槽效应的直线电机。

本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种低齿槽效应的直线电机，包括底座、安装于底座内的导轨、滑动固定于导轨上的传动座，所述传动座对应底座一面设有动子，所述底座设有与动子对应的定子座；

所述定子座包括基板和磁铁，多个磁铁沿基板方向阵列设置；

所述磁铁相对于基板表面倾斜。

进一步的，所述基板上的磁铁平行设置。

进一步的，所述磁铁相对于基板表面的倾斜角度小于30°。

进一步的，所述底座的外侧设有用于反馈传动座位置信息的光栅尺。

应用本实用新型的技术方案，通过微微倾斜定子座的磁铁，使定子座的磁铁与动子的磁极错开，降低齿槽阻力矩，实现降低齿槽效应；通过损失部分电机效率从而大大提升电机的稳定性。相比现有技术，本实用新型具有以下优点：

1.齿槽效应降低，运行更稳定；

2.电机的运行振动和噪音减小；

3.电机的低速性能和精度提升。

应用本实用新型的技术方案，有效的降低了齿槽效应，解决了现有技术中直线电机齿槽效应和齿槽阻力矩过大造成电机稳定性下降的问题。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进行详细的描述，以使得本实用新型的上述优点更加明确。

图1是本实用新型一种低齿槽效应的直线电机的示意图；

图2是本实用新型一种低齿槽效应的直线电机的定子座示意图；

图3是本实用新型一种低齿槽效应的直线电机的剖面图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细地说明。

如图1-3所示，一种低齿槽效应的直线电机，包括底座100、安装于底座100内的导轨200、滑动固定于导轨200上的传动座300，所述传动座300对应底座100一面设有动子400，所述底座100设有与动子400对应的定子座500；

所述定子座500包括基板501和磁铁502，多个磁铁502沿基板 501方向阵列设置；

所述磁铁502相对于基板501表面倾斜。通过倾斜定子座500的磁铁502使磁铁502和动子400上的磁极错开，减小齿槽阻力矩，从而提升直线电机的稳定性和精度；以牺牲部分电机效率为代价减小齿槽效应的干扰；特别是对于低速和低载荷的电机，有效较少电机的工作噪音，并提升精度。

本实施案列中，所述基板501上的磁铁502平行设置。平行设置的磁铁502，保证电机工作时动子400受力均匀，保证电机的平稳。

本实施案列中，所述磁铁502相对于基板501表面的倾斜角度小于30°。避免倾斜角度过大，电机动力损失过大，以微小的动力损失，换取电机稳定性的提升。

本实施案列中，所述底座100的外侧设有用于反馈传动座300位置信息的光栅尺。电机配合光栅，有效记录与动子400同步运动的传动座300位置，实现负反馈调节，提高电机的控制精度。

应用本实用新型的技术方案，通过微微倾斜定子座500的磁铁 502，使定子座500的磁铁502与动子400的磁极错开，降低齿槽阻力矩，实现降低齿槽效应；通过损失部分电机效率从而大大提升电机的稳定性，有效的降低了齿槽效应，解决了现有技术中直线电机齿槽效应和齿槽阻力矩过大造成电机稳定性下降的问题。适用于低速和低载荷的电机，精度高且成本低廉。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种低齿槽效应的直线电机，包括底座(100)、安装于底座(100)内的导轨(200)、滑动固定于导轨(200)上的传动座(300)，所述传动座(300)对应底座(100)一面设有动子(400)，所述底座(100)设有与动子(400)对应的定子座(500)，其特征在于，

所述定子座(500)包括基板(501)和磁铁(502)，多个磁铁(502)沿基板(501)方向阵列设置；

所述磁铁(502)相对于基板(501)表面倾斜。

2.根据权利要求1所述低齿槽效应的直线电机，其特征在于，所述基板(501)上的磁铁(502)平行设置。

3.根据权利要求1所述低齿槽效应的直线电机，其特征在于，所述磁铁(502)相对于基板(501)表面的倾斜角度小于30°。

4.根据权利要求1所述低齿槽效应的直线电机，其特征在于，所述底座(100)的外侧设有用于反馈传动座(300)位置信息的光栅尺。

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