CN217183154U - 一种新型定子无永磁体的直线电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及直线电机技术领域，且公开了一种新型定子无永磁体的直线电机，包括动子连接座，所述动子连接座的后侧设置有动子铁芯齿，所述动子铁芯齿的内部设置第一永磁体，所述动子铁芯齿的侧表面设置有线圈，所述动子连接座的后侧设置有第二永磁体，所述动子铁芯齿的后侧设置有定子铁芯。该新型定子无永磁体的直线电机，通过动子铁芯齿、第一永磁体、第二永磁体和定子铁芯之间的相互配合，将永磁体设置在动子铁芯齿的内部，且定子铁芯上不设有永磁体，从而可以防止永磁体裸露出来，进而可以避免永磁体对外界产生电磁干扰，避免影响编码器等元件的信号，大大提高了该装置的安全性。

Description

一种新型定子无永磁体的直线电机

技术领域

本发明涉及直线电机技术领域，具体为一种新型定子无永磁体的直线电机。

背景技术

常用的直线电机为定子粘上永磁体，而永磁体一般是用稀土制作而成，稀土是不可再生资源，其价格及其昂贵且价格波动极大，且定子的永磁体周围会有很强的电磁干扰，严重影响对编码器等元件的信号，电机寿命短，定子上裸露的永磁体会吸引铁削、灰尘等到气息里，从而影响动子运行，工人操作时危险性非常大，时常有夹住身体的风险，因此需要提出一种新型定子无永磁体的直线电机来解决上述所出现的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种新型定子无永磁体的直线电机，具备定子无永磁体，进而不会有裸露的永磁体对外界产生电磁干扰，安全性大大提高，同时不会对铁削和灰尘产生吸引效果，提高动子的运行效果等优点，解决了定子的永磁体周围会有很强的电磁干扰，严重影响对编码器等元件的信号，电机寿命短，定子上裸露的永磁体会吸引铁削、灰尘等到气息里，从而影响动子运行的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型定子无永磁体的直线电机，包括动子连接座，所述动子连接座的后侧设置有动子铁芯齿，所述动子铁芯齿的内部设置第一永磁体，所述动子铁芯齿的侧表面设置有线圈，所述动子连接座的后侧设置有第二永磁体，所述动子铁芯齿的后侧设置有定子铁芯。

优选的，所述定子铁芯采用导磁材料制成，且导磁材料包括钢硅片、纯铁、导磁钢材、坡莫合金，提高定子铁芯的导磁效果。

优选的，所述定子铁芯和动子铁芯齿均通过环氧树脂灌封固化其表面，从而可以加强定子铁芯和动子铁芯齿的强度。

优选的，所述第一永磁体和第二永磁体与动子铁芯齿的内部插接，使得第一永磁体和第二永磁体在动子铁芯齿的内部获得横向主磁场，与第一永磁体和第二永磁体的运动方向垂直。

优选的，所述第一永磁体和第二永磁体的位置可以放在动子铁芯齿的齿面、齿内或轭部，所述第一永磁体和第二永磁体的形状可以是V型，一型， V-型，双V型、halbach型，第一永磁体和第二永磁体的磁场方向为顺磁方向。

优选的，所述定子铁芯靠近动子铁芯齿的一侧设置为正弦或者余弦曲面，进而便于动子铁芯齿在定子铁芯的正面进行运动。

优选的，所述动子铁芯齿的横向排数至少为两个，所述动子铁芯齿的数量与电流相数有关系，为三相电机。

优选的，所述动子连接座为隔磁材料，包含铝、铜、不锈钢，进而可以避免对第一永磁体和第二永磁体的磁场造成影响，防止磁场在纵向导通。

与现有技术相比，本发明提供了一种新型定子无永磁体的直线电机，具备以下有益效果：

1、该新型定子无永磁体的直线电机，通过动子铁芯齿、第一永磁体、第二永磁体和定子铁芯之间的相互配合，将永磁体设置在动子铁芯齿的内部，且定子铁芯上不设有永磁体，从而可以防止永磁体裸露出来，进而可以避免永磁体对外界产生电磁干扰，避免影响编码器等元件的信号，大大提高了该装置的安全性。

2、该新型定子无永磁体的直线电机，通过在对动子铁芯齿上设置永磁体，进而可以提高永磁体的利用率，且动子铁芯齿在定子铁芯上运动可以产生永磁推力和磁阻推力，使得该转装置的推力由永磁推力和磁阻推力叠加而成，从而提高了推力密度

3、该新型定子无永磁体的直线电机，通过相邻动子铁芯齿齿间的距离设置，使得该装置的齿槽力非常小，进而可以提高推力的平滑顺畅效果。

附图说明

图1为本发明俯视结构示意图；

图2为本发明图1中A-A结构剖面图；

图3为本发明图2中C-C结构剖面图。

其中：1、动子连接座；2、动子铁芯齿；3、第一永磁体；4、线圈；5、第二永磁体；6、定子铁芯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种新型定子无永磁体的直线电机，包括动子连接座1，动子连接座1为隔磁材料，包含铝、铜、不锈钢等，动子连接座1的后侧设置有动子铁芯齿2，通过动子连接座1可以将多个动子铁芯齿2进行连接，进而使得多个动子铁芯齿2可以同步进行运动，动子铁芯齿2的横向排数至少为两个，动子铁芯齿2的数量与电流相数有关系，通常为三相电机，三相电机为3n(n>＝2的整数)，相邻的两个动子铁芯齿2上齿与齿间的纵向距离d(运动方向)可以是等距也可以不等距，d＝((1/3)+n1)*S，S为定子正弦的周期长度，n1为大于等于0的整数，齿与齿的横向距离没有特别的限制，动子铁芯齿2的内部设置第一永磁体3，动子铁芯齿2的侧表面设置有线圈4，每个动子铁芯齿2的侧表面均套接有线圈4，动子连接座1的后侧设置有第二永磁体5，第一永磁体3和第二永磁体5与动子铁芯齿2的内部插接，第一永磁体3 和第二永磁体5插入动子铁芯齿2后获得横向(与运动方向垂直)主磁场，第一永磁体3和第二永磁体5的磁场方向为顺磁方向，插入第一永磁体3和第二永磁体5后的动子铁芯齿2在定子铁芯6上运动会获得正弦变化的主磁场，从而使套接在动子铁芯齿2上的线圈4获得正弦的反电动势。

第一永磁体3和第二永磁体5的材料包含钕铁硼、铁氧体、钐钴等，第一永磁体3和第二永磁体5的位置可以放在动子铁芯齿2的齿面、齿内或轭部，第一永磁体3和第二永磁体5的形状可以是V型，一型，V-型，双V型、halbach型等，动子连接座1、动子铁芯齿2、第一永磁体3、线圈4和第二永磁体5按要求组合后并用环氧树脂或者其他灌封材料灌封成整体并形成动子，该动子可以无限延伸，进而实现模块化生产，动子铁芯齿2的后侧设置有定子铁芯6，动子铁芯齿2可以在低定子铁芯6的正面进行左右运动，定子铁芯6采用导磁材料制成，且导磁材料包括钢硅片、纯铁、导磁钢材、坡莫合金等，防止磁场在纵向导通，定子铁芯6一般为硅钢片的冲片叠压而成，再用环氧树脂或者其他灌封材料固化定子铁芯6，定子铁芯6也可以用其他导磁材料通过其他加工方式获得，定子铁芯6和动子铁芯齿2均通过环氧树脂灌封固化其表面，定子铁芯6靠近动子铁芯齿2的一侧设置为正弦或者余弦曲面，定子铁芯6靠近动子铁芯齿2的一侧也可以通过圆面或者其他曲面拟合而成。

在使用时，在线圈4中通入相序和交流电，从而使得动子铁芯齿2可以在定子铁芯6上进行运动，因动子铁芯齿2的内部设有第一永磁体3和第二永磁体5，使得动子铁芯齿2在定子铁芯6上运动会获得正弦变化的主磁场，并使得套接在动子铁芯齿2表面的上线圈4获得正弦的反电动势，进而使得该装置产生永磁推力和磁阻推力，从而提高推力密度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种新型定子无永磁体的直线电机，包括动子连接座(1)，其特征在于：所述动子连接座(1)的后侧设置有动子铁芯齿(2)，所述动子铁芯齿(2)的内部设置第一永磁体(3)，所述动子铁芯齿(2)的侧表面设置有线圈(4)，所述动子连接座(1)的后侧设置有第二永磁体(5)，所述动子铁芯齿(2)的后侧设置有定子铁芯(6)。

2.根据权利要求1所述的一种新型定子无永磁体的直线电机，其特征在于：所述定子铁芯(6)采用导磁材料制成，且导磁材料包括钢硅片、纯铁、导磁钢材、坡莫合金。

3.根据权利要求1所述的一种新型定子无永磁体的直线电机，其特征在于：所述定子铁芯(6)和动子铁芯齿(2)均通过环氧树脂灌封固化其表面。

4.根据权利要求1所述的一种新型定子无永磁体的直线电机，其特征在于：所述第一永磁体(3)和第二永磁体(5)与动子铁芯齿(2)的内部插接。

5.根据权利要求1所述的一种新型定子无永磁体的直线电机，其特征在于：所述第一永磁体(3)和第二永磁体(5)的位置可以放在动子铁芯齿(2)的齿面、齿内或轭部，所述第一永磁体(3)和第二永磁体(5)的形状可以是V型，一型，V-型，双V型、halbach型。

6.根据权利要求1所述的一种新型定子无永磁体的直线电机，其特征在于：所述定子铁芯(6)靠近动子铁芯齿(2)的一侧设置为正弦或者余弦曲面。

7.根据权利要求1所述的一种新型定子无永磁体的直线电机，其特征在于：所述动子铁芯齿(2)的横向排数至少为两个，所述动子铁芯齿(2)的数量与电流相数有关系，为三相电机。

8.根据权利要求1所述的一种新型定子无永磁体的直线电机，其特征在于：所述动子连接座(1)为隔磁材料，包含铝、铜、不锈钢。

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