一種氣隙可調式無鐵芯直線電的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種氣隙可調式無鐵芯直線電機，該電機包括基座，設置于基座上的嵌線槽與定子線圈，以及橫向滑動設置于基座上的動子，動子內部設置有永磁體；動子由位于定子線圈兩側的第一動子與第二動子拼接形成，第一動子與第二動子能夠縱向相對或相背移動以調節兩動子間的距離。通過移動兩個動子可以有效調節兩動子間的距離，實現電機氣隙的調整。在需要較大的電機驅動力時，調整兩動子相對移動，使電機的氣隙變小，氣隙磁密變大，電機產生較大的推力；在高速時運行時，調整兩動子相背移動，使電機的氣隙變大，氣隙磁密變小，降低反電動勢，減小諧波反電動勢，從而減少電機中各元器件的損壞，提高電機的使用壽命，降低使用成本。
【專利說明】—種氣隙可調式無鐵芯直線電機
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于無鐵芯直線電機設計制造【技術領域】，具體涉及一種氣隙可調式無鐵芯直線電機。
【背景技術】
[0002]直線電機是一種將電能直接轉換成直線運動機械能，而不需要任何中間轉換機構的傳動裝置。它可以看成是一臺旋轉電機按徑向剖開，并展成平面而成。
[0003]稀土永磁無鐵芯電機是電機未來發展的一種新型電機，其采用無鐵芯、無刷、無磁阻尼、稀土永磁發電技術，改變了傳統電機運用硅鋼片與繞線定子結構，結合自主研發的電子智能變頻技術，使電機系統效率提高到95%以上，明顯提高電機系統效率。
[0004]永磁直線無鐵芯電機與傳統異步直線電機相比，具有銅耗低、功率因數高、效率高、過載能力強、控制性能優異等優點，和“旋轉電機+滾珠絲杠”相比去掉了中間環節，減小了彈性蠕變，提高了驅動定位精度。
[0005]直線電機有多種形式，由于無鐵芯直線電機無鐵耗，因此在高速場合應用廣泛。為了提高無鐵芯直線電機的驅動力，一般直線電機設計成雙面結構，這樣就增大了電機的反電動勢，對直流母線電壓要求較高，反電動勢的危害較多，若反電動勢較大，處理不好的話，很可能損壞電機的元器件，導致電機的使用壽命降低，增加使用成本。因此，在電機高速運轉時，使無鐵芯直線電機保持較低的反電動勢最為關鍵。
[0006]鑒于以上問題，有必要提出一種新型的無鐵芯直線電機，實現在需要較大的電機驅動力時，使得電機提供較大的推力，在電機高速運行時，有效降低反電動勢，減小諧波反電動勢，避免或減少直線電機中各元器件因反電動勢過大而損壞，提高電機的使用壽命，降低使用成本。
實用新型內容
[0007]有鑒于此，本實用新型提供了一種氣隙可調式無鐵芯直線電機，通過將動子設置成兩個相互拼接組成的結構，通過調整兩動子間的間距以調節電機的氣隙。在需要較大的電機驅動力時，使電機的氣隙變小，氣隙磁密變大，使得電機提供較大的推力；在高速運行時，調整電機的氣隙，使電機的氣隙變大，氣隙磁密變小，降低反電動勢，減小諧波反電動勢，從而減少電機中各元器件的損壞，提高電機的使用壽命，降低使用成本。
[0008]根據本實用新型的目的提出的一種氣隙可調式無鐵芯直線電機，包括基座，設置于所述基座上的嵌線槽與定子線圈，以及橫向滑動設置于所述基座上的動子，所述動子內部設置有永磁體；所述動子由位于所述定子線圈兩側的第一動子與第二動子拼接形成，所述第一動子與所述第二動子能夠縱向相對或相背移動以調節兩動子間的距離。
[0009]優選的，所述直線電機還包括用于調節兩動子間距的調節機構。
[0010]優選的，所述調節機構為螺桿，所述螺桿兩端對稱設置有旋向相反的兩段外螺紋，所述第一動子與所述第二動子上開設有供所述螺桿穿過的通孔，所述通孔內設置有與所述外螺紋相匹配的內螺紋；通過控制螺桿的轉向以調節兩動子間的距離。
[0011]優選的，所述基座上設置有第一直線滑軌，所述動子包括底座，所述底座下表面上設置有沿所述第一直線滑軌橫向移動的滑塊。
[0012]優選的，所述底座上設置有第二直線滑軌，所述第一動子與第二動子的底端設置有沿所述第二直線滑軌縱向移動的滑塊。
[0013]優選的，所述第一動子與所述第二動子的拼接處還設置有導向機構。
[0014]優選的，所述導向機構包括固定設置于所述第一動子上的導向滑軌/導向滑槽，以及設置于所述第二動子上的與所述導向滑軌/導向滑槽相匹配的導向滑槽/導向滑軌。
[0015]優選的，所述導向機構為燕尾型結構。
[0016]與現有技術相比，本實用新型公開的氣隙可調式無鐵芯直線電機的優點是:本實用新型公開的電機包括基座，設置于基座上的嵌線槽與定子線圈，以及橫向滑動設置于基座上的動子，動子內部設置有永磁體；動子由位于定子線圈兩側的第一動子與第二動子拼接形成，第一動子與第二動子能夠縱向相對或相背移動以調節兩動子間的距離。在需要較大的電機驅動力時，調整兩動子相對移動，使電機的氣隙變小，氣隙磁密變大，電機產生較大的推力；在高速時運行時，調整兩動子相背移動，使電機的氣隙變大，氣隙磁密變小，降低反電動勢，減小諧波反電動勢，從而減少電機中各元器件的損壞，提高電機的使用壽命，降低使用成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本實用新型公開的一種氣隙可調式無鐵芯直線電機的結構示意圖。
[0019]圖2為本實用新型公開的電機動子的結構示意圖。
[0020]圖3為本實用新型公開的螺桿的結構示意圖。
[0021]圖中的數字或字母所代表的相應部件的名稱:
[0022]1、基座2、端板3、嵌線槽4、定子線圈5、動子6、第一直線導軌
[0023]21、第一動子22、第二動子23、永磁體24、滑塊25、第二直線導軌26、螺桿27、導向滑軌28、底座
[0024]31、外螺紋
【具體實施方式】
[0025]傳統技術中為了提高無鐵芯電機的驅動力，一般將直線電機設計成雙面結構，這樣就增大了電機的反電動勢，對直流母線電壓要求較高，反電動勢的危害較多，若反電動勢較大，處理不好的話，很可能損壞電機的元器件，導致電機的使用壽命降低，增加使用成本。因此，在電機高速運轉時，使無鐵芯直線電機保持較低的反電動勢尤為關鍵。
[0026]本實用新型針對現有技術中的不足，提供了一種氣隙可調式無鐵芯直線電機，該直線電機在需要較大的電機驅動力時，通過調整電機的氣隙，使電機的氣隙變小，氣隙磁密變大，使得電機提供較大的推力；在高速運行時，調整電機的氣隙，使電機的氣隙變大，氣隙磁密變小，降低反電動勢，減小諧波反電動勢，從而減少電機中各元器件的損壞，提高電機的使用壽命，降低使用成本。
[0027]下面將通過【具體實施方式】對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0028]請一并參見圖1至圖3，圖1為本實用新型公開的一種氣隙可調式無鐵芯直線電機的結構示意圖。圖2為本實用新型公開的電機動子的結構示意圖。圖3為本實用新型公開的螺桿的結構示意圖。如圖所示，一種氣隙可調式無鐵芯直線電機，包括基座1，設置于基座I上嵌線槽3與定子線圈4，以及橫向滑動設置于基座I上的動子5，動子5內部設置有永磁體23 ;定子線圈4安裝于嵌線槽3內，基座I的兩端設置有固定的端板2，基座I上設置有第一直線滑軌6，動子5包括底座28，底座28下表面上設置有沿第一直線滑軌6橫向移動的滑塊24。通過動子沿定子線圈的往復移動輸出驅動力。
[0029]動子5由位于定子線圈4兩側的第一動子21與第二動子22拼接形成，第一動子21與第二動子22能夠縱向相對或相背移動以調節兩動子間的距離。通過兩動子間的相對移動，減小兩動子間的間距，使得電機的氣隙變小，氣隙磁密變大，電機產生較大的推力。在高速運行時，調整兩動子相背移動，增大兩動子間的間距，使電機的氣隙變大，氣隙磁密變小，降低反電動勢，減小諧波反電動勢，從而減少電機中各元器件的損壞，提高電機的使用壽命，降低使用成本。
[0030]直線電機還包括用于調節兩動子間間距的調節機構。該調節機構為螺桿26，螺桿26兩端對稱設置有旋向相反的兩段外螺紋31，第一動子21與第二動子22上開設有供螺桿26穿過的通孔(未示出)，通孔內設置有與外螺紋31相匹配的內螺紋。
[0031]在螺桿轉動時，根據螺桿轉向的不同兩動子會隨其轉動而產生縱向移動，根據需要調節兩動子間的間距，保證在不同工作狀態下電機的氣隙，避免出現反電動勢較大的情況，防止電機中各元器件受反電動勢影響而損壞，提高電機的使用壽命。
[0032]調節機構除采用一根螺桿同時驅動兩個動子移動外，還可分別采用多種驅動方式對兩個動子單獨驅動，如手動或氣動等方式，具體方式根據使用需要而定，在此不做限制。
[0033]同時，為保證動子的移動后的穩定性，可以采用螺栓或其他部件將動子鎖止于第二直線滑軌25上。具體方式不做限制。
[0034]底座28上設置有第二直線滑軌25，第一動子21與第二動子22的底端設置有沿第二直線滑軌25縱向移動的滑塊(未示出)。通過設置第二直線滑軌與滑塊的配合作用，對兩動子的移動進行有效的導向，保證動子間相對運動的直線性，避免兩動子產生拼接誤差。
[0035]第一動子21與第二動子22的拼接處還設置有導向機構。導向機構包括固定設置于第一動子21上的導向滑軌27，以及設置于第二動子22上的與導向滑軌27相匹配的導向滑槽(未不出)。
[0036]其中，還可將導向滑軌27設置第二動子22上，將導向滑槽設置于第一動子21上，具體結構形式不做限制。
[0037]通過設置導向機構進一步的保證兩動子相對移動的穩定性與直線性。且可平衡螺桿轉動產生的作用力。
[0038]其中，導向機構為燕尾型結構?？梢杂行ПＷC兩動子在Z軸方向上的相對穩定，避免產生翹曲。
[0039]本實用新型公開了一種氣隙可調式無鐵芯直線電機，該電機包括基座，設置于基座上的嵌線槽與定子線圈，以及橫向滑動設置于基座上的動子，動子內部設置有永磁體?’動子由位于定子線圈兩側的第一動子與第二動子拼接形成，第一動子與第二動子能夠縱向相對或相背移動以調節兩動子間的距離。通過移動兩個動子可以有效調節兩動子間的距離，實現電機氣隙的調整。在需要較大的電機驅動力時，調整兩動子相對移動，使電機的氣隙變小，氣隙磁密變大，電機產生較大的推力；在高速時運行時，調整兩動子相背移動，使電機的氣隙變大，氣隙磁密變小，降低反電動勢，減小諧波反電動勢，從而減少電機中各元器件的損壞，提高電機的使用壽命，降低使用成本。[0040]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種氣隙可調式無鐵芯直線電機，包括基座，設置于所述基座上的嵌線槽與定子線圈，以及橫向滑動設置于所述基座上的動子，所述動子內部設置有永磁體；其特征在于，所述動子由位于所述定子線圈兩側的第一動子與第二動子拼接形成，所述第一動子與所述第二動子能夠縱向相對或相背移動。
2.如權利要求1所述的氣隙可調式無鐵芯直線電機，其特征在于，所述直線電機還包括用于調節兩動子間距的調節機構。
3.如權利要求2所述的氣隙可調式無鐵芯直線電機，其特征在于，所述調節機構為螺桿，所述螺桿兩端對稱設置有旋向相反的兩段外螺紋，所述第一動子與所述第二動子上開設有供所述螺桿穿過的通孔，所述通孔內設置有與所述外螺紋相匹配的內螺紋。
4.如權利要求1所述的氣隙可調式無鐵芯直線電機，其特征在于，所述基座上設置有第一直線滑軌，所述動子包括底座，所述底座下表面上設置有沿所述第一直線滑軌橫向移動的滑塊。
5.如權利要求4所述的氣隙可調式無鐵芯直線電機，其特征在于，所述底座上設置有第二直線滑軌，所述第一動子與第二動子的底端設置有沿所述第二直線滑軌縱向移動的滑塊。
6.如權利要求1所述的氣隙可調式無鐵芯直線電機，其特征在于，所述第一動子與所述第二動子的拼接處還設置有導向機構。
7.如權利要求6所述的氣隙可調式無鐵芯直線電機，其特征在于，所述導向機構包括固定設置于所述第一動子上的導向滑軌/導向滑槽，以及設置于所述第二動子上的與所述導向滑軌/導向滑槽相匹配的導向滑槽/導向滑軌。
8.如權利要求6所述的氣隙可調式無鐵芯直線電機，其特征在于，所述導向機構為燕尾型結構。
【文檔編號】H02K41/02GK203722455SQ201420006837
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月6日 優先權日:2014年1月6日
【發明者】劉吉柱, 王陽俊, 潘明強, 陳濤, 陳立國, 孫立寧, 任子武, 林睿, 黃海波 申請人:蘇州大學