CN216086403U - 一种高效冷却直线电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效冷却直线电机，直线电机由一次侧和二次侧组成，所述一次侧沿二次做往复运动，所述二次具有齿槽结构，是由导磁材料制成，一次侧是由冷却板、绕组、铁心、永磁体组成；冷却板是由非导磁材料制成，冷却板上设有流道，包括背板以及设置在背板上的多个分支肋片组成，多个所述的分支肋片将背板分成多个铁芯安装区域，所述每个区域中设有两个铁心，绕组缠绕在同一区域的铁芯上，所述永磁体设置在同一区域的两个铁心之间；通过冷却板中的冷却结构充分利用模块化开关磁链永磁直线电机不同单元之间的空间，在冷却一次侧顶部的同时，还可以对内部进行冷却；使散热面积增加了近一倍，因此具有更大的散热面积和更高的散热效率。

Description

一种高效冷却直线电机

技术领域

本实用新型涉及一种直线电机，具体涉及一种高效冷却直线电机。

背景技术

直线电机与传统的伺服电机加丝杆的传动结构相比，省去了中间机械转换环节，因此具有高速、高精高和可靠性的优点，在半导体行业具有广泛的应用。近年来，随着直驱技术的发展和应用要求的提高，直线电机被越来越多地应用于激光加工、手机制造、液晶面板、高端数控机床等领域。

永磁同步直线电机与直线感应电机相比，具有推力密度大、机电转换效率高等优点。但因为大量采用稀土永磁材料，其生产成本较高，因而限制了在某些对成本要求严格的应用场合。开关磁链直线电机仅在一次侧具有永磁体，而二次侧只是简单的齿槽结构，无需铺满永磁铁，因此成本更低，尤其在长行程的应用中更加明显。

模块化开关磁链电机是一种典型的结构形式，其特点是一组线圈和磁铁构成一个相对独立的磁路单元，不同的单元之间具有不导磁的间隔。因此具有互感低、容错率高等优点。

为了进一步提高直线电机的推力，可以采用强迫流体冷却的方式，包括气冷、水冷、油冷等形式。传统的冷却结构多在直线电机一次侧的顶部利用蛇形冷却水道进行冷却（CN207098866U，US6975051，CN101212152A），无法对铁芯中间进行冷却，因此冷却效果有限，尤其对模块化开关磁链电机的内部空间利用不足。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是为了解决传统冷却结构散热接触面小、散热效率低、对于模块化开关磁链永磁直线电机空间利用率不高的问题，提供一种高效冷却直线电机，解决上述问题。

技术方案：本实用新型所述的一种高效冷却直线电机，直线电机由一次侧和二次侧组成，所述二次具有齿槽结构，是由导磁材料制成， 所述一次侧是由冷却板、绕组、铁心、永磁体组成；所述冷却板是由非导磁材料制成，包括背板以及设置在背板上的多个分支肋片组成，多个所述的分支肋片将背板分成多个铁芯安装区域，所述每个区域中设有两个铁心，绕组缠绕在同一区域的铁芯上，所述永磁体设置在同一区域的两个铁心之间；所述背板中设有多个顶部水道，所述每个分支肋片中设有内部水道，多个顶部水道和多个内部水道依次连通，形成一个只具有一个进水口和一个出水口的流道。

进一步的，所述铁心是由导磁材料制成。

进一步的，所述永磁体是由永久磁性材料制成。

进一步的，所述一次侧在二次侧滑动时不接触，通过电磁耦合传递能量和推力。

进一步的，所述顶部水道和内部水道为蛇形结构。

有益效果：本实用新型设计了一种高效冷却直线电机，具有如下有益效果：通过冷却板中的冷却结构充分利用模块化开关磁链永磁直线电机不同单元之间的空间，采用三维弯折的流道设计，在冷却一次侧顶部的同时，还可以对内部进行冷却；使散热面积增加了近一倍，因此具有更大的散热面积和更高的散热效率。

附图说明

图1为直线电机的结构示意图；

图2为图1电机剖面结构示意图；

图3为电机冷却板与内部流道结构示意图；

图4为顶部水道剖面结构示意图；

图5为内部水道剖面图结构示意

图6为流道的整体结构示意；

1、一次侧；2、二次侧；3、冷却板；4、顶部水道；5、内部水道；6、进水口；7、出水口；8、绕组；9、铁心；10、永磁体。

具体实施方式

如图1-6所示的技术方案：一种高效冷却直线电机，直线电机由一次侧1和二次侧2组成，所述二次具有齿槽结构，是由导磁材料制成， 所述一次侧1是由冷却板3、绕组8、铁心9、永磁体10组成；所述冷却板3是由非导磁材料制成，包括背板以及设置在背板上的多个分支肋片组成，多个所述的分支肋片将背板分成多个铁芯安装区域，所述每个区域中设有两个铁心9，绕组8缠绕在同一区域的铁芯上，所述永磁体10设置在同一区域的两个铁心9之间；所述背板中设有多个顶部水道4，所述每个分支肋片中设有内部水道5，多个顶部水道4和多个内部水道5依次连通，形成一个只具有一个进水口6和一个出水口7的流道。

本实例中进一步的，所述铁心9是由导磁材料制成。

本实例中进一步的，所述永磁体10是由永久磁性材料制成。

本实例中进一步的，所述一次侧1在二次侧2滑动时不接触，通过电磁耦合传递能量和推力。

本实例中进一步的，所述顶部水道4和内部水道5为蛇形结构。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种高效冷却直线电机，直线电机由一次侧和二次侧组成，，所述二次具有齿槽结构，是由导磁材料制成，其特征在于： 所述一次侧是由冷却板、绕组、铁心、永磁体组成；所述冷却板是由非导磁材料制成，包括背板以及设置在背板上的多个分支肋片组成，多个所述的分支肋片将背板分成多个铁芯安装区域，所述每个区域中设有两个铁心，绕组缠绕在同一区域的铁芯上，所述永磁体设置在同一区域的两个铁心之间；所述背板中设有多个顶部水道，所述每个分支肋片中设有内部水道，多个顶部水道和多个内部水道依次连通，形成一个只具有一个进水口和一个出水口的流道。

2.根据权利要求1所述的一种高效冷却直线电机，其特征在于：所述铁心是由导磁材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种高效冷却直线电机，其特征在于：所述永磁体是由永久磁性材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种高效冷却直线电机，其特征在于：所述一次侧在二次侧滑动时不接触，通过电磁耦合传递能量和推力。

5.根据权利要求1所述的一种高效冷却直线电机，其特征在于：所述顶部水道和内部水道为蛇形结构。

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