CN220857885U - 直线电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种直线电机。直线电机包括定子和与定子隔着气隙相对设置的动子，动子能够相对于定子沿行进方向作直线运动，定子能够在接入电流后在气隙形成行波磁场；动子包括多个永磁体和用于固定多个永磁体的动子磁轭，多个永磁体能够用于在行波磁场的作用下沿着行进方向相对于定子作直线运动；其中，动子磁轭朝向定子的侧面设置有容纳槽，多个永磁体设置于容纳槽内。本申请通过将动子的永磁体设置于动子磁轭形成的容纳槽内，降低了在动子包括动子磁轭永磁体的情况下动子磁轭和永磁体的厚度对直线电机整体厚度的影响，进而减小了直线电机的厚度。

Description

直线电机

技术领域

本实用新型涉及电机制造领域，具体地，涉及一种直线电机。

背景技术

目前，旋转电机已经应用人们生活领域的方方面面，但是在许多场合中旋转电机并不能适用，例如邮政和海关的物流分拣、电子和化工领域的流水线、地铁和磁悬浮列车、电梯等垂直输送机等场合。这些场合中应用旋转电机需要添加中间转换和传动装置，以最终输出直线运动，不过这种传动方式可能降低系统的可靠性。

为此，提出了直线电机，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，因此适用于对直线运动机构进行驱动。直线电机也称线性电机，线性马达，直线马达，推杆马达。

然而，相关技术中直线电机的厚度较厚，在许多应用场合中受到限制，因此如何解决在有限尺寸范围内使得直线电机稳定运行，是仍待解决的难点问题。

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，提出了一种直线电机，减小了直线电机的厚度。

为实现本实用新型的目的而提供一种直线电机，包括定子和与定子隔着气隙相对设置的动子，动子能够相对于定子沿行进方向作直线运动，定子能够在接入电流后在气隙形成行波磁场；动子包括多个永磁体和用于固定多个永磁体的动子磁轭，多个永磁体能够用于在行波磁场的作用下沿着行进方向相对于定子作直线运动；其中，动子磁轭朝向定子的侧面设置有容纳槽，多个永磁体设置于容纳槽内。

进一步地，永磁体朝向定子的表面与动子磁轭朝向定子的表面位于同一平面。

进一步地，多个永磁体包括多个导磁单元，多个导磁单元以极性交替的方式沿行进方向设置于容纳槽内；每个导磁单元包括至少三个永磁体，永磁体沿垂直于行进方向的方向延伸设置，永磁体包括垂直于行进方向且朝向行进方向的第一侧面；位于导磁单元两端的两个永磁体的两个第一侧面共面；位于导磁单元中间的至少一个永磁体的至少一个第一侧面与位于导磁单元两端的两个永磁体的两个第一侧面不共面。

进一步地，还包括：相对设置的第一安装件和第二安装件，定子设置于第一安装件，动子设置于第二安装件；两条导轨，设置于第一安装件朝向第二安装件的一侧，两条导轨分别设置于定子的两侧，且均沿行进方向延伸设置；导向结构，设置于第二安装件朝向第一安装件的一侧，导向结构能够用于在动子相对于定子作直线运动时在导轨上移动。

进一步地，定子和动子沿垂直于行进方向的安装方向相对设置，导轨包括垂直于安装方向的第一导轨接触面；导向结构包括两个接触不同导轨的第一转动结构，第一转动结构包括第一轴承和第一安装轴，第一轴承通过第一安装轴设置于第二安装件，以能够在第二安装件沿行进方向移动时沿第一导轨接触面移动。

进一步地，定子和动子沿垂直于行进方向的安装方向相对设置，导轨包括平行于安装方向的第二导轨接触面；导向结构包括两个接触不同导轨的第二转动结构，第二转动结构包括第二轴承和第二安装轴，第二轴承通过第二安装轴设置于第二安装件，以能够在第二安装件沿行进方向移动时沿第二导轨接触面移动。

进一步地，还包括：相对设置的第一安装件和第二安装件，定子设置于第一安装件，动子设置于第二安装件；导向齿轮，设置于第一安装件，且导向齿轮的轴线垂直于行进方向；导向齿条，设置于第二安装件，导向齿条能够在动子相对于定子作直线运动时与导向齿轮相啮合。

进一步地，还包括：第一安装件，用于设置定子；位置传感器，第一安装件设置有用于容纳位置传感器的凹槽，位置传感器能够用于感测动子的实时位置；控制器，电连接至位置传感器，控制器能够用于接收动子的实时位置，还用于将实时位置与预存的极限位置进行比较并得到比较结果，且能够根据比较结果判断动子的实时位置是否到达极限位置。

进一步地，还包括相对设置的第一安装件和第二安装件，定子设置于第一安装件，动子设置于第二安装件；定子包括：多个导磁铁芯，沿行进方向依次间隔设置，导磁铁芯沿垂直于行进方向的方向延伸设置；绕组线圈，用于电连接至能够提供三相对称交流电流的电源，绕组线圈缠绕设置于导磁铁芯的周侧并通过串联的方式构成多相集中式绕组；线路板，设置于绕组线圈和电源之间，第一安装件朝向第二安装件的一侧设置有用于容纳线路板的凹槽。

进一步地，线路板设置于定子的一侧，线路板靠近定子的一侧设置有多个电连接点，以通过多个电连接点连接至电源，电连接点包括第一连接端和第二连接端；多个电连接点中的相邻三个电连接点的第一连接端分别接入不同相，相邻三个电连接点的第二连接端分别连接至剩余任一电连接点的第一连接端，直至线路板的电连接点全部电连接至电源。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的直线电机包括隔着气隙相对设置的定子和动子，定子能够在接入电流后在气隙形成行波磁场，动子的永磁体能够在行波磁场的作用下相对于定子沿行进方向作直线运动，以实现直线电机将电能直接转换成直线运动机械能的作用。本申请通过将动子的永磁体设置于动子磁轭形成的容纳槽内，降低了在动子包括动子磁轭永磁体的情况下动子磁轭和永磁体的厚度对直线电机整体厚度的影响，进而减小了直线电机的厚度。

通过阅读本申请的说明书、权利要求书及附图，将清楚本实用新型的其他目的和特征。

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方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施方式的直线电机的动子设置于第二安装件的结构性示意图。

图2是本实用新型实施方式的直线电机的正视图。

图3是本实用新型实施方式的直线电机的动子和定子相配合的侧视图。

图4是本实用新型实施方式的直线电机的导向结构设置于第二安装件的侧视图。

图5是本实用新型实施方式的直线电机的定子和导向结构与第一安装件相配合的正视图。

图6是本实用新型实施方式的直线电机的线路板与三相电源和绕组线圈电连接的示意图。

图7是本实用新型实施方式的直线电机的一方面电磁性能的仿真结果。以及

图8是本实用新型实施方式的直线电机的另一方面电磁性能的仿真结果。

主要元件符号说明：

10、直线电机；

100、定子；110、导磁铁芯；120、绕组线圈；130、线路板；

131、电连接点；

200、动子；210、导磁单元；211、永磁体；2111、第一侧面；

220、动子磁轭；211a、第一永磁体；211b、第二永磁体；211c、第三永磁体；211d、第四永磁体；

310、第一安装件； 320、第二安装件；

410、第一导轨接触面； 420、第二导轨接触面；

510、第一转动结构；511、第一轴承；520、第二转动结构；521、第二轴承；

610、导向齿轮；620、导向齿条。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，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。

图1是本实用新型实施方式的直线电机10的动子200设置于第二安装件320的结构性示意图。图2是本实用新型实施方式的直线电机10的正视图。参见图1和图2，直线电机10包括定子100和动子200。可以理解的是，定子100在直线电机10运行中保持静止，动子200在直线电机10运行中可以运动。

动子200与定子100隔着气隙相对设置。动子200能够相对于定子100沿行进方向作直线运动。

动子200包括多个永磁体211和用于固定多个永磁体211的动子磁轭220。定子100能够在接入电流后在气隙形成行波磁场，多个永磁体211能够用于在行波磁场的作用下沿着行进方向相对于定子100作直线运动。

动子磁轭220朝向定子100的侧面设置有容纳槽，多个永磁体211设置于容纳槽内。

需要说明的是，图1至图5中X方向垂直于Y方向和Z方向，图1至图5中X方向在空间坐标系中表示同一方向，Y方向在空间坐标系中表示同一方向，Z方向在空间坐标系中表示同一方向。其中，X方向可以表示行进方向。换句话说，动子200能够相对于定子100沿X方向作直线往复运动。

在一些实施例中，定子100在行进方向(也即X方向)上的长度大于动子200在行进方向(也即X方向)的长度，换句话说本实施例的直线电机10包括长定子100和短动子200，也可以说本实施例的直线电机10包括长初级和短次级，具体可以参见图1。

具体的，动子磁轭220可以为一体成型结构，以使动子磁轭220的结构更加坚固稳定。

本实施例提供的直线电机包括隔着气隙相对设置的定子100和动子200，定子100能够在接入电流后在气隙形成行波磁场，动子200的永磁体211能够在行波磁场的作用下相对于定子100沿行进方向作直线运动，以实现直线电机10将电能直接转换成直线运动机械能的作用。本申请通过将动子200的永磁体211设置于动子磁轭220形成的容纳槽内，换句话说就是永磁体211嵌入动子磁轭220中。由于动子磁轭220的厚度和永磁体211的厚度均会影响直线电机10的厚度(这里的厚度指的是直线电机10沿Z方向的厚度，也可以理解为第一安装件310件背离第二安装件320的表面和第二安装件320背离第一安装件310的表面之间的间距)，将永磁体211嵌入动子磁轭220中也就减小了永磁体211和动子磁轭220的总厚度，降低了在动子200包括动子磁轭220永磁体211的情况下动子磁轭220和永磁体211的厚度对直线电机10整体厚度的影响，进而减小了直线电机10的厚度。

在一些实施例中，永磁体211朝向定子100的表面与动子磁轭220朝向定子100的表面位于同一平面。

图3是本实用新型实施方式的直线电机10的动子200和定子100相配合的侧视图。参见图3，永磁体211朝向定子100的表面高于动子磁轭220朝向定子100的表面。

参见图1，多个永磁体211包括多个导磁单元210。多个导磁单元210以极性交替的方式沿行进方向设置于容纳槽内。

需要说明的是，参见图1和图3，永磁体211的充磁方向垂直于纸面，也即充磁方向沿Z方向。图1中标注的N极以及S极为不同永磁体211朝向纸外的一侧(也即图3中永磁体211朝向右侧)的极性。

每个导磁单元210包括至少三个永磁体211，永磁体211沿垂直于行进方向的方向延伸设置，永磁体211包括垂直于行进方向且朝向行进方向的第一侧面2111。

位于导磁单元210两端的两个永磁体211的两个第一侧面2111共面；位于导磁单元210单元中间的至少一个永磁体211的至少一个第一侧面2111与位于导磁单元210两端的两个永磁体211的两个第一侧面2111不共面。

需要说明的是，由于直线电机10组装时难以避免出现误差，例如第一轴承511的轴线偏离Y方向等，这会导致永磁体211运动是可能会偏离行进方向。本实施例中将永磁体211设置为沿垂直于行进方向的方向延伸(永磁体211的第一侧面2111和与第一侧面2111相对的另一侧面均平行于Y方向)，可以避免永磁体211越走越偏离Y方向，以对组装产生的误差进行纠正，保证每个永磁体211受到稳定的推动力(推动力沿行进方向，为行波磁场对永磁体211产生的力)，进而使得动子200受到稳定的推动力。

由于电源提供了三相对称交流电流，行波磁场提供了随位置变化的推动力，处于行波磁场不同位置的不同永磁体211受到大小不同的推动力。位于导磁单元210两端的两个永磁体211的两个第一侧面2111共面，也即每个导磁单元210两端的两个永磁体211位于行波磁场中的同一位置(同一位置可以理解为位于平行于Y方向的水平面)。故每个导磁单元210两端的两个永磁体211受到大小相同的推动力，可以保证每个导磁单元210稳定运动。

位于导磁单元210单元中间的至少一个永磁体211(导磁单元210单元中间的永磁体211可以理解为导磁单元210中除去处于两端的两个永磁体211剩下的所有永磁体)的至少一个第一侧面2111与位于导磁单元210两端的两个永磁体211的两个第一侧面2111不共面，也即位于导磁单元210单元中间的至少一个永磁体211与两端的永磁体211处于不同位置。故位于导磁单元210单元中间的至少一个永磁体211受到的推动力与两端的永磁体211不同，以避免动子200运动时发生卡顿，进一步使得动子200稳定运动。

可以理解的，当导磁单元210单元中间包括至少两个永磁体211时，导磁单元210单元中间的至少两个永磁体211的至少两个第一侧面2111可以共面或是不共面。优选的，导磁单元210单元中间的至少两个永磁体211的至少两个第一侧面2111共面。

具体的，参见图1，每个导磁单元210包括四个永磁体211。四个永磁体211包括从左至右的第一永磁体211a、第二永磁体211b、第三永磁体211c和第四永磁体211d。第一永磁体211a的第一侧面2111与第四永磁体211d的第一侧面2111共面，第二永磁体211b的第一侧面2111与第三永磁体211c的第一侧面2111共面，且第一永磁体211a的第一侧面2111高于第二永磁体211b的第一侧面2111。

在其他实施例中，具体参见图3，永磁体211还包括垂直于安装方向(也即Z方向)且朝向定子100的第二侧面。所有永磁体211的第一侧面2111均共面。

图1中X方向垂直于Y方向和Z方向。其中，X方向可以表示行进方向，Y方向可以表示永磁体211的延伸方向。换句话说，永磁体211沿Y方向延伸设置。

直线电机10还包括第一安装件310、第二安装件320、两条导轨和导向结构。

在一些实施例中，第二安装件320可以采用散热材质，以对直线电机10进行散热，提高运动的安全性。

第一安装件310和第二安装件320相对设置。定子100设置于第一安装件310，动子200设置于第二安装件320。换句话说定子100和动子200沿安装方向(也即Z方向)相对设置，以保证直线电机10运行时，动子200和定子100之间可以有持续的电磁吸力，实现直线电机10将电磁能转换为直线机械能的功能。

具体来说，定子100设置于第一安装件310朝向第二安装件320的一侧，动子200设置于第二安装件320朝向第一安装件310的一侧，换句话动子200和定子100设置于第一安装件310和第二安装件320之间，相较于相关技术中设置有机壳(第一安装件310、第二安装件320、动子200和定子100设置于机壳内)的技术方案，本实施例的直线电机10去掉机壳，以进一步降低直线电机10的厚度。

两条导轨设置于第一安装件310朝向第二安装件320的一侧。两条导轨分别设置于定子100的两侧，且均沿行进方向延伸设置。

导向结构设置于第二安装件320朝向第一安装件310的一侧。导向结构能够用于在动子200相对于定子100作直线运动时在导轨上移动，以提高动子200作直线运动时的稳定性，进而提高直线电机10运行的稳定性。

可以理解的是，直线电机10可以包括多个导向结构，多个导向结构沿行进方向(X方向)依次间隔设置，以进一步提高动子200直线运动的稳定性。

图4是本实用新型实施方式的直线电机10的导向结构设置于第二安装件320的侧视图。图5是本实用新型实施方式的直线电机10的定子100和导向结构与第一安装件310相配合的正视图。参见图1、图4和图5，定子100和动子200沿垂直于行进方向的安装方向相对设置。

导轨包括第一导轨接触面410。第一导轨接触面410垂直于安装方向。

导向结构包括两个第一转动结构510。两个第一转动结构510接触不同导轨。

第一转动结构510包括第一轴承511和第一安装轴。第一轴承511通过第一安装轴设置于第二安装件320，以能够在第二安装件320沿行进方向移动时沿第一导轨接触面410移动。

可以理解的，当图2中的动子200沿X方向向上运动时，第二轴承521沿第一导轨接触面410向上滑动。

需要说明的是，图1中X方向垂直于Y方向和Z方向。其中，X方向可以表示行进方向，Y方向可以表示永磁体211的延伸方向，Z方向可以表示安装方向。换句话说，定子100和动子200沿Z方向相对设置。

定子100和动子200沿垂直于行进方向的安装方向相对设置。

参见图1、图4和图5，导轨包括第二导轨接触面420。第二导轨接触面420平行于安装方向。

导向结构包括两个第二转动结构520。两个第二转动结构520接触不同导轨。第二转动结构520包括第二轴承521和第二安装轴。第二轴承521通过第二安装轴设置于第二安装件320，以能够在第二安装件320沿行进方向移动时沿第二导轨接触面420移动，第二轴承521和第二导轨接触面420之间的配合能够避免动子200作直线往复运动时在Y方向晃动，以提高动子200作直线运动的稳定性。

在一些实施例中，导向结构包括两个第一转动结构510和两个第二转动结构520，以分别保证动子200的稳定直线运动，进而保证直线电机10的稳定运行。导轨包括相垂直的第一导轨接触面410和第二导轨接触面420。

直线电机10还包括第一安装件310、第二安装件320、导向齿轮610和导向齿条620。第一安装件310和第二安装件320相对设置。定子100设置于第一安装件310，动子200设置于第二安装件320。

导向齿轮610设置于第一安装件310。且导向齿轮610的轴线垂直于行进方向。导向齿条620设置于第二安装件320。导向齿条620能够在动子200相对于定子100作直线运动时与导向齿轮610相啮合。

需要说明的是，设置于第一安装件310的导向齿轮610和设置于第二安装件320的导向齿条620相啮合，以能够在动子200沿行进方向作直线运动时带动导向齿条620沿新进方向作直线运动，进而带动导向齿轮610作顺时针或是逆时针的转动。导向齿轮610和到导向齿条620之间的配合能够保证动子200的运动方向不会发生偏移，以为直线电机10运行时的运动精度提供辅助作用。当动子200沿X方向向上运动(图2中X箭头指向上方)时，导向齿轮610通过给导向齿条620(也即动子200)施加一个向上的阻力，防止动子200在自身重量因素和第二安装件320向下作用力因素的影响下偏离其运动方向。

在一些实施例中，直线电机10还包括第一安装件310、位置传感器和控制器。

第一安装件310用于设置定子100。第一安装件310设置有用于容纳位置传感器的凹槽，位置传感器能够用于感测动子200的实时位置。

控制器电连接至位置传感器。控制器能够用于接收动子200的实时位置，还用于将实时位置与预存的极限位置进行比较并得到比较结果，且能够根据比较结果判断动子200的实时位置是否到达极限位置。

在一些实施例中，位置传感器可以采用霍尔传感器，霍尔传感器固定于上述凹槽内，以提高检测的准确性和及时性。

直线电机10还包括第一安装件310和第二安装件320。第一安装件310和第二安装件320相对设置。定子100设置于第一安装件310，动子200设置于第二安装件320。

定子100包括多个导磁铁芯110、绕组线圈120和线路板130。

多个导磁铁芯110沿行进方向依次间隔设置。导磁铁芯110沿垂直于行进方向的方向延伸设置。

绕组线圈120用于电连接至能够提供三相对称交流电流的电源。绕组线圈120缠绕设置于导磁铁芯110的周侧并通过串联的方式构成多相集中式绕组。

线路板130设置于绕组线圈120和电源之间。第一安装件310朝向第二安装件320的一侧设置有用于容纳线路板130的凹槽。通过线路板130将绕组线圈120的接线引出，线路板130放置于凹槽内，靠近定子100的一侧与绕组线圈120紧贴设置。

在一些实施例中，第一安装件310朝向第二安装件320的一侧设置有无极靴结构的槽状结构，导磁铁芯110和绕组线圈120设置于槽状结构内，以便于绕组线圈120安装。设置有线路板130的凹槽和槽状结构之间设置有连接板，连接板上可以设置有缺口，以便线路板130由缺口中伸出，同时可以利用连接板以及凹槽地槽壁对线路板130进行限位。

在一些实施例中，绕组线圈120可以采用分数槽绕组结构，在一定程度上能够削弱因磁极非正弦分布特性产生的高次谐波，降低尺谐波电动势的幅值，电动势波形得到改善，同时由于气隙不均匀变化引起的每极磁通脉振幅值减少，脉振损耗明显降低，以实现直线电机10在低速下的稳定运行。

参见图2和图5，线路板130设置于定子100的一侧。线路板130靠近定子100的一侧设置有多个电连接点131，以通过多个电连接点131连接至电源。电连接点131包括第一连接端和第二连接端。

图6是本实用新型实施方式的直线电机10的线路板130与三相电源和绕组线圈120电连接的示意图。参见图6，多个电连接点131中的相邻三个电连接点131的第一连接端分别接入不同相，相邻三个电连接点131的第二连接端分别连接至剩余任一电连接点131的第一连接端，直至线路板130的电连接点131全部电连接至电源。

需要说明的是，绕组线圈120需要与线路板130之间有电属性连接，具体来说，线路板130的每个电连接点131只与单个绕组线圈120对齐。同时，线路板130上属于不同相的连接点相互隔离，属于同相的连接点通过内部铜线连接在一起，最终通过线路板130下方的三个电连接点131引出导线，通过这三个电连接点131接入三相电流，以向绕组线圈120中通入电流，绕组线圈120通电后产生行波磁场，进而推动动子200沿行进方向作直线运动。

图7是本实用新型实施方式的直线电机10的一方面电磁性能的仿真结果。参见图7，仿真结果为理论计算值，本实用新型的直线电机10的性能会受到元件加工精度的影响，从理论计算的结果来看，直线电机10的平均推力达到273g，大于动子200和第二安装件320的重量之和，推力达到理想水平。

图8是本实用新型实施方式的直线电机10的另一方面电磁性能的仿真结果。参见图8，齿槽力峰值为2％，相对于水平推力可以近似忽略，因此本实用新型的直线电机10能在低速和低转矩脉动的条件下平稳运行。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式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方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种直线电机，其特征在于，包括定子和与所述定子隔着气隙相对设置的动子，所述动子能够相对于所述定子沿行进方向作直线运动，所述定子能够在接入电流后在所述气隙形成行波磁场；

所述动子包括多个永磁体和用于固定多个所述永磁体的动子磁轭，多个所述永磁体能够用于在所述行波磁场的作用下沿着所述行进方向相对于所述定子作直线运动；

其中，所述动子磁轭朝向所述定子的侧面设置有容纳槽，多个所述永磁体设置于所述容纳槽内；

所述定子在所述行进方向上的长度大于所述动子在行进方向上的长度；

所述直线电机还包括两条导轨和导向结构，两条所述导轨分别设置于所述定子的两侧，且均沿所述行进方向延伸设置；

所述定子和所述动子沿垂直于所述行进方向的安装方向相对设置，每条所述导轨均包括平行于所述安装方向的第二导轨接触面；

所述导向结构包括两个接触不同导轨的第二转动结构，所述第二转动结构包括相连接的第二轴承和第二安装轴，所述第二轴承能够在所述动子移动时沿所述第二导轨接触面移动。

2.根据权利要求1所述的直线电机，其特征在于，所述永磁体朝向所述定子的表面与所述动子磁轭朝向所述定子的表面位于同一平面。

3.根据权利要求1所述的直线电机，其特征在于，多个所述永磁体包括多个导磁单元，多个所述导磁单元以极性交替的方式沿所述行进方向设置于所述容纳槽内；

每个所述导磁单元包括至少三个永磁体，所述永磁体沿垂直于所述行进方向的方向延伸设置，所述永磁体包括垂直于所述行进方向且朝向所述行进方向的第一侧面；

位于所述导磁单元两端的两个永磁体的两个所述第一侧面共面；

位于所述导磁单元中间的至少一个永磁体的至少一个所述第一侧面与位于所述导磁单元两端的两个永磁体的两个所述第一侧面不共面。

4.根据权利要求1所述的直线电机，其特征在于，还包括：相对设置的第一安装件和第二安装件，所述定子设置于所述第一安装件，所述动子设置于所述第二安装件；

两条所述导轨均设置于所述第一安装件朝向所述第二安装件的一侧；

所述导向结构设置于所述第二安装件朝向所述第一安装件的一侧，所述导向结构能够用于在所述动子相对于所述定子作直线运动时在所述导轨上移动。

5.根据权利要求4所述的直线电机，其特征在于，所述导轨包括垂直于所述安装方向的第一导轨接触面；所述导向结构包括两个接触不同导轨的第一转动结构，所述第一转动结构包括第一轴承和第一安装轴，所述第一轴承通过所述第一安装轴设置于所述第二安装件，以能够在所述第二安装件沿所述行进方向移动时沿所述第一导轨接触面移动。

6.根据权利要求4所述的直线电机，其特征在于，所述第二轴承通过所述第二安装轴设置于所述第二安装件，以能够在所述第二安装件沿所述行进方向移动时沿所述第二导轨接触面移动。

7.根据权利要求1所述的直线电机，其特征在于，还包括：

相对设置的第一安装件和第二安装件，所述定子设置于所述第一安装件，所述动子设置于所述第二安装件；

导向齿轮，设置于所述第一安装件，且所述导向齿轮的轴线垂直于所述行进方向；

导向齿条，设置于所述第二安装件，所述导向齿条能够在所述动子相对于所述定子作直线运动时与所述导向齿轮相啮合。

8.根据权利要求1所述的直线电机，其特征在于，还包括：

第一安装件，用于设置所述定子；

位置传感器，所述第一安装件设置有用于容纳所述位置传感器的凹槽，所述位置传感器能够用于感测所述动子的实时位置；

控制器，电连接至所述位置传感器，所述控制器能够用于接收所述动子的实时位置，还用于将所述实时位置与预存的极限位置进行比较并得到比较结果，且能够根据所述比较结果判断所述动子的实时位置是否到达所述极限位置。

9.根据权利要求1所述的直线电机，其特征在于，还包括相对设置的第一安装件和第二安装件，所述定子设置于所述第一安装件，所述动子设置于所述第二安装件；所述定子包括：

多个导磁铁芯，沿所述行进方向依次间隔设置，所述导磁铁芯沿垂直于所述行进方向的方向延伸设置；

绕组线圈，用于电连接至能够提供三相对称交流电流的电源，所述绕组线圈缠绕设置于所述导磁铁芯的周侧并构成多相集中式绕组；

线路板，设置于所述绕组线圈和所述电源之间，所述第一安装件朝向所述第二安装件的一侧设置有用于容纳所述线路板的凹槽。

10.根据权利要求9所述的直线电机，其特征在于，所述线路板设置于所述定子的一侧，所述线路板靠近所述定子的一侧设置有多个电连接点，以通过多个所述电连接点连接至所述电源，所述电连接点包括第一连接端和第二连接端；

多个所述电连接点中的相邻三个电连接点的第一连接端分别接入不同相，所述相邻三个电连接点的第二连接端分别连接至剩余任一电连接点的第一连接端，直至所述线路板的电连接点全部电连接至所述电源。