CN217469597U - 用于电机的动子总成和具有其的直线电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电机的动子总成和具有其的直线电机，所述动子总成包括：铁芯、线圈和导热片，铁芯上设置有多个容纳槽，线圈设置在多个容纳槽中的至少部分内，导热片设置在容纳槽中，导热片的一侧与容纳槽侧壁紧密贴合，导热片的另一侧与线圈紧密贴合。通过设置导热片与线圈和铁芯紧密贴合，导热片将线圈产生的热量快速传输到铁芯，动子总成达到热平衡速度较快，所需热机时间短，动子总成可快速进入工作，动子总成的工作效率高。

Description

用于电机的动子总成和具有其的直线电机

技术领域

本实用新型涉及电机领域，尤其是涉及一种用于电机的动子总成和具有其的直线电机。

背景技术

现有的直线电机，由于灌封胶的导热性能较差，热量传输速度较慢，线圈产生的热量无法及时传递出，导致负载或导轨温度难以达到动态平衡，因此为保证设备精度，需要对设备进行长时间热机，极大影响直线电机工作效率。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于电机的动子总成，该动子总成的线圈热量传输速度快，动子总成达到热平衡速度较快，动子总成的工作效率高。

本实用新型的另一个目的在于提出一种直线电机。

根据本实用新型实施例的用于电机的动子总成，包括：铁芯，所述铁芯上设置有多个容纳槽；线圈，所述线圈设置在多个所述容纳槽中的至少部分内；导热片，所述导热片设置在所述容纳槽中，所述导热片的一侧与所述容纳槽侧壁紧密贴合，所述导热片的另一侧与所述线圈紧密贴合。

根据本实用新型实施例的用于电机的动子总成，通过设置导热片与线圈和铁芯紧密贴合，导热片将线圈产生的热量快速传输到铁芯，动子总成达到热平衡速度较快，所需热机时间短，动子总成可快速进入工作，动子总成的工作效率高。

在一些实施例中，所述铁芯包括：轭部以及设置在所述轭部上的齿部，所述齿部为多个，相邻两个所述齿部和所述轭部之间形成所述容纳槽，所述导热片的一侧与所述轭部紧密贴合。

在一些实施例中，所述导热片还与相邻的两个所述齿部紧密贴合。

可选地，所述导热片的长度小于等于所述容纳槽的长度。

在一些实施例中，所述齿部远离所述轭部的另一端的端部具有齿端，相邻的两个所述齿端在远离所述轭部的方向上逐渐靠近。

在一些实施例中，所述轭部在厚度方向上的两个侧面均设置有多个所述齿部。

在一些实施例中，所述动子总成还包括：安装座，所述铁芯的一端与所述安装座固定连接，所述铁芯的另一端沿远离所述安装座的第一方向延伸，所述齿部的一端与所述轭部连接，所述齿部的另一端沿所述第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向垂直。

具体地，所述安装座内设置有散热装置，所述散热装置包括：散热管；所述安装座上设置有与所述散热管相连的进口和出口。

在一些实施例中，所述所述铁芯、所述线圈和所述导热片通过灌封胶灌封为一体结构。

根据本实用新型实施例的直线电机，包括：定子总成和动子总成，所述定子总成包括：支撑块；轭板，所述轭板为两个，分别设置在所述支撑块的两端；永磁体，所述永磁体为多个，多个所述永磁体固定设置在两个所述轭板相对的内侧壁上；所述动子总成包括上述任一项所述的动子总成；其中，所述动子总成至少部分可活动地设置在所述定子总成的两个所述轭板之间，所述定子总成和所述动子总成之间留有气隙。

根据本实用新型实施例的直线电机，通过设置动子总成，直线电机达到热平衡的时间大幅降低，提升直线电机的工作效率，并且直线电机的经过水冷，可对直线电机快速散热，直线电机温升小，提升直线电机的推力密度。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的动子总成的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的动子总成的立体外形图；

图3是根据本实用新型实施例的铁芯与安装座的结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的动子总成灌封为一体结构的结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例的直线电机的立体外形图；

图6是根据本实用新型实施例的热传导示意图。

附图标记：

直线电机1000、

动子总成100、

铁芯1、容纳槽10、轭部11、齿部12、齿端121、

线圈2、

导热片3、

安装座4、进口41、出口42、

定子总成200、

支撑块5、

轭板6、

永磁体7、

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的用于电机的动子总成100。

根据本实用新型实施例的用于电机的动子总成100，包括：铁芯1、线圈2和导热片3，铁芯1上设置有多个容纳槽10，线圈2设置在多个容纳槽10中的至少部分内，导热片3设置在容纳槽10中，导热片3的一侧与容纳槽10侧壁紧密贴合，导热片3的另一侧与线圈2紧密贴合。

铁芯1上设置有多个在铁芯1宽度方向上延伸的容纳槽10，线圈2设置在容纳槽10内，在容纳槽10内还设置有导热片3，导热片3设置在铁芯1和线圈2之间，导热片3构造为板状，导热片3的两侧表面积最大的面分别与容纳槽10和线圈2贴合，导热片3的一侧与容纳槽10的底壁紧密贴合，导热片3的另一侧与线圈2紧密贴合，可提升导热片3的热量传输速度。

线圈2通电产生热量，本实用新型实施例的动子总成100通过导热片3将线圈2产生的热量传递给铁芯1，相比于通过灌封胶和绝缘纸等传输热量，导热片3的热传导率高，导热片3可将线圈2产生的热量快速传输到铁芯1，动子总成100的温度达到热平衡速度较快，动子总成100所需热机时间短，动子总成100可快速进入工作，动子总成100的工作效率高。

除此之外，导热片3还具有绝缘效果，导热片3将线圈2和铁芯1绝缘，对铁芯1起到保护作用。因此本实用新型实施例的动子总成100不用额外增设绝缘纸，降低制造成本，本实用新型实施例的导热片3不但起到导热作用，还起到了绝缘作用，导热片3的功能性较强。

根据本实用新型实施例的用于电机的动子总成100，通过设置导热片3与线圈2和铁芯1紧密贴合，导热片3将线圈2产生的热量快速传输到铁芯1，动子总成100达到热平衡速度较快，所需热机时间短，动子总成100可快速进入工作，动子总成100的工作效率高。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示参考系，铁芯1的宽度方向为上下方向，铁芯1的长度方向为前后方向，铁芯1的厚度方向为左右方向，这仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示动子总成100必须按图1参考系的方位构造，因此并不能理解为对本实用新型的限制。如图1所示，铁芯1上设置有多个在上下方向上延伸的容纳槽10。

在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，铁芯1包括：轭部11和设置在轭部11上的齿部12，齿部12为多个，相邻两个齿部12和轭部11之间形成容纳槽10，导热片3的一侧与轭部11紧密贴合。

轭部11为铁芯1的主体结构，在轭部11上设置有多个齿部12，相邻两个齿部12之间的间距相同，相邻两个齿部12和轭部11之间形成容纳槽10，容纳槽10的空间体积大小相同。而两个齿部12和轭部11形成容纳槽10，轭部11即构造为容纳槽10的底壁，导热片3的一侧即与轭部11紧密贴合，导热片3的另一侧与线圈2紧密贴合。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，导热片3还与相邻的两个齿部12紧密贴合。

导热片3不但可将热量传输到轭部11，还可将热量传输到齿部12，进一步提升导热片3的传热效率。除此之外，两个齿部12与导热片3紧密贴合，齿部12对导热片3起到限位作用，提升导热片3的安装稳定性。

在本实用新型的一些实施例中，导热片3的长度小于等于容纳槽10的长度，如图1所述，导热片3在上下方向上的尺寸小于等于容纳槽10在上下方向上的尺寸，导热片3完全设置在容纳槽10内，可避免导热片3阻碍动子总成100的运动和安装。

在本实用新型的一些具体实施例中，导热片3构造为导热硅胶件。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图3所示，齿部12远离轭部11的另一端的端部具有齿端121，相邻的两个齿端121在远离轭部11的方向上逐渐靠近。

每个齿部12的端部均设置有齿端121，相邻的两个齿端121之间的距离小于相邻两个齿部12之间的容纳槽10的尺寸，线圈2设置在容纳槽10内，齿端121可对线圈2起到限位作用，避免线圈2从齿端121处脱出。通过在齿部12的端部设置齿端121可将线圈2和导热片3起到限位作用，提升线圈2和导热片3与铁芯1的连接紧密性。

可以理解的是，本实用新型实施的动子总成100用于电机，在本实用新型的一些具体实施例中，动子总成100用于双边直线电机1000，如图3所示，轭部11在厚度方向上的两个侧面均设置有多个齿部12，即在铁芯1的两侧均布置有线圈2。

相比于在铁芯1的一侧设置线圈2，单边有铁芯1直线电机1000的定子级和动子之间有强大的吸引力，会增加动子运动的摩擦力，本实用新型实施例的动子总成100在铁芯1的两侧均设置有线圈2，在动子总成100的两侧设置定子，定子对动子总成100施加的力平衡，可降低动子总成100运动的摩擦力，动子总成100运动平稳。

在本实用新型的一些实施例中，轭部11在厚度方向上的两个侧面结构相同，两个侧面上的齿部12数量和间距均相等，如图2所述，铁芯1在左右方向上的两侧结构对称。

在本实用新型的一些实施例中，动子总成100还包括：安装座4，铁芯1的一端与安装座4固定连接，铁芯1的另一端沿远离安装座4的第一方向延伸，齿部12的一端与轭部11连接，齿部12的另一端沿第二方向延伸，第一方向与第二方向垂直。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图1和图2所示，铁芯1位于安装座4的下侧，铁芯1的一端与安装座4固定连接，铁芯1的另一端朝向下方延伸，在铁芯1左右方向上的两个端面上分别设置有齿部12，位于铁芯1左侧的齿部12朝向左方延伸，位于右侧的齿部12朝向右方延伸。

在本实用新型的一些实施例中，安装座4内设置有散热装置，铁芯1与安装座4固定连接，如图6所示，线圈2产生的热量通过导热片3传输到铁芯1，随后铁芯1将热量传输到安装座4内的散热装置，可快速散热，通过设置散热装置可提升动子总成100的散热能力，从而提升动子总成100的推力密度，进一步提升动子总成100的工作效率。并且由于散热装置快速散热，安装座4传递到负载或导轨的热量减少，负载和导轨的工作温度降低，可避免负载或导轨因为温度过高而导致工作精度降低，通设置散热装置可提升负载或导轨的工作精度，从而提升动子总成100的工作效率。

本实用新型实施例的散热装置设置在安装座4内，相比于将散热装置设置在铁芯1上对铁芯1直接散热，本实用新型实施例的散热装置件不会占用铁芯1的槽空间，不会降低槽满率，动子总成100的性能高。本实用新型实施例的动子总成100通过在安装座4内设置散热装置，在不影响槽满率的同时，对动子总成100进行散热，提升动子总成100的工作效率。

在本实用新型的一些具体实施例中，散热装置包括：散热管，安装座4上设置有与散热管相连的进口41和出口42。

冷却液从进口41流进，流经散热管与安装座4进行换热后，冷却液从出口42流出，带走安装座4传递过来的热量，冷却液不断反复循环流动，对动子总成100进行有效散热。通过设置散热管，本实用新型实施例的动子总成100推力密度大，工作效率高。

在本实用新型的一些实施例中，冷却液为水或油。

在本实用新型的一些实施例中，散热管构造为S形管路或回形管路，S形管路或回形管路状的散热管与安装座4的接触面积大，保证传热良好，加强冷却效果，同时使得动子总成100体积小巧且推力密度大。

在本实用新型的一些实施例中，如图5所示，铁芯1、线圈2和导热片3通过灌封胶灌封为一体结构，线圈2产生的热量还可通过灌封胶传递向铁芯1和安装座4，但是灌封胶的热传导率较低，本实用新型实施例的动子总成100的导热片3的热传导率大于灌封胶的热传导率，提升传热速度。

在本实用新型的一些具体实施例中，铁芯1、线圈2和导热片3通过环氧树脂灌封为一个整体。

下面参考图1-图3详细描述本实用新型动子总成100的一个具体实施例的结构。

根据本实用新型实施例的动子总成100包括：铁芯1、线圈2、导热片3和安装座4，安装座4的下侧固定连接有铁芯1，铁芯1沿下方延伸，铁芯1包括：轭部11和设置在轭部11上的齿部12，轭部11的一端与安装座4固定连接，轭部11的另一端朝向下方延伸，在轭部11左右方向上的两个端面上分别设置有多个齿部12，位于轭部11左侧的齿部12朝向左方延伸，位于轭部11右侧的齿部12朝向右方延伸，相邻两个齿部12和轭部11之间形成有容纳槽10，线圈2设置在多个容纳槽10中。

导热片3构造为导热硅胶板，导热片3设置在容纳槽10中，导热片3两侧表面积最大的一个侧面与容纳槽10的底壁紧密贴合，导热片3的表面积最大的另一侧面与线圈2紧密贴合，导热片3还与相邻的两个齿部12紧密贴合，导热片3的长度小于容纳槽10的长度。

在齿部12远离轭部11的端部设置有齿端121，齿端121在远离轭部11的方向上逐渐靠近，齿端121将导热片3和线圈2限位在容纳槽10中，方便对导热片3和线圈2固定，在将铁芯1、线圈2和导热片3通过灌封胶灌封为一个整体时，铁芯1、线圈2和导热片3之间保持紧密贴合，避免线圈2或导热片3从容纳槽10脱出，提升连接紧密性。

安装座4内设置有散热管，散热管构造为S形管路，在安装座4上设置有与散热管相连的进口41和出口42，冷却液从进口41流进，流经散热管与安装座4进行换热后，冷却液从出口42流出，带走安装座4传递过来的热量，冷却液不断反复循环流动进行散热。

下面参考图6详细描述本实用新型动子总成100的一个具体实施例的热传导过程。

线圈2产生的热量通过导热片3和灌封胶传输到铁芯1，随后铁芯1将热量传输到安装座4内的散热管，可快速散热，安装座4传输到负载会导轨的热量就较少，可避免负载或导轨因为温度过高而降低工作精度。通过设置导热片3将线圈2产生的热量快速传输到铁芯1，动子总成100达到热平衡速度较快，所需热机时间短，动子总成100可快速进入工作；并且通过设置散热管可提升动子总成100的散热能力，进一步提升动子总成100的工作效率。

根据本实用新型实施例的直线电机1000，如图5所示，包括：定子总成200和动子总成100，定子总成200包括：支撑块5、轭板6和永磁体7，轭板6为两个，分别设置在支撑块5的两端，永磁体7为多个，多个永磁体7固定设置在两个轭板6相对的内侧壁上。动子总成100包括上述任一项动子总成100，动子总成100至少部分可活动地设置在定子总成200的两个轭板6之间，定子总成200和动子总成100之间留有气隙。

动子总成100中的线圈2通电在定子总成200和动子总成100的气隙之间产生磁场，定子总成200与磁场的作用下产生电磁推力，定子总成200相对固定，因此电磁推力推动动子总成100在两个轭板6之间进行直线运动。如图5所示，定子总成200包括两组相同的单元，对称分布在动子总成100的两侧，定子总成200的两组单元一起对动子产生推力，相比于单边直线电机1000，双边直线电机1000定子总成200对动子总成100的作用力平衡，可降低动子总成100运动的摩擦力，动子总成100运动平稳，直线电机1000具有更大的推力和运动频率。

轭板6为两个，分别设置在支撑块5的两端，轭板6的结构相同，使得定子总成200的两侧结构相同。多个永磁体7固定设置在两个轭板6相对的内侧壁上，其中，同一轭板6内侧壁上相邻两个永磁体7的N极与S极交替间隔排列，相对轭板6的两个相对永磁体7的极性相反，即相互吸引。

在本实用新型的一些具体实施例中，永磁体7为高性能钕铁硼稀土永磁材料件，永磁体7粘贴固定在轭板6上。

在本实用新型的一些实施例中，动子总成100中的线圈2一面紧贴铁芯1，另一面朝向永磁体7，线圈2与永磁体7之间留有气隙，线圈2通电时在气隙产生磁场。线圈2的数量与永磁体7的数量相同，线圈2的朝向永磁体7的侧面的表面积与永磁体7的侧面积大小相对应。

根据本实用新型实施例的直线电机1000，通过设置动子总成100，直线电机1000达到热平衡的时间大幅降低，提升直线电机1000的工作效率，并且直线电机1000的经过水冷，可对直线电机1000快速散热，直线电机1000温升小，提升直线电机1000的推力密度。

根据本实用新型实施例的直线电机的其他构成例如永磁体和气隙等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于电机的动子总成，其特征在于，包括：

铁芯，所述铁芯上设置有多个容纳槽；

线圈，所述线圈设置在多个所述容纳槽中的至少部分内；

导热片，所述导热片设置在所述容纳槽中，所述导热片的一侧与所述容纳槽底壁紧密贴合，所述导热片的另一侧与所述线圈紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的用于电机的动子总成，其特征在于，所述铁芯包括：轭部以及设置在所述轭部上的齿部，所述齿部为多个，相邻两个所述齿部和所述轭部之间形成所述容纳槽，所述导热片的一侧与所述轭部紧密贴合。

3.根据权利要求2所述的用于电机的动子总成，其特征在于，所述导热片还与相邻的两个所述齿部紧密贴合。

4.根据权利要求2所述的用于电机的动子总成，其特征在于，所述导热片的长度小于等于所述容纳槽的长度。

5.根据权利要求2所述的用于电机的动子总成，其特征在于，所述齿部远离所述轭部的另一端的端部具有齿端，相邻的两个所述齿端在远离所述轭部的方向上逐渐靠近。

6.根据权利要求2所述的用于电机的动子总成，其特征在于，所述轭部在厚度方向上的两个侧面均设置有多个所述齿部。

7.根据权利要求2所述的用于电机的动子总成，其特征在于，还包括：安装座，所述铁芯的一端与所述安装座固定连接，所述铁芯的另一端沿远离所述安装座的第一方向延伸，所述齿部的一端与所述轭部连接，所述齿部的另一端沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向垂直。

8.根据权利要求7所述的用于电机的动子总成，其特征在于，所述安装座内设置有散热装置，所述散热装置包括：散热管；所述安装座上设置有与所述散热管相连的进口和出口。

9.根据权利要求1所述的用于电机的动子总成，其特征在于，所述铁芯、所述线圈和所述导热片通过灌封胶灌封为一体结构。

10.一种直线电机，其特征在于，包括：

定子总成，所述定子总成包括：

支撑块；

轭板，所述轭板为两个，分别设置在所述支撑块的两端；

永磁体，所述永磁体为多个，多个所述永磁体固定设置在两个所述轭板相对的内侧壁上；

动子总成，所述动子总成包括权利要求1-9中任意一项所述的动子总成；其中，

所述动子总成至少部分可活动地设置在所述定子总成的两个所述轭板之间，所述定子总成和所述动子总成之间留有气隙。

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