[发明专利]直线电机

说明书

技术领域

本发明涉及直线电机，特别是涉及一种推动力平稳的直线电机。

背景技术

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。请参考图1，直线电机可以看成是旋转电机按径向剖开，并展成平面而成。直线电机和旋转电机都包括定子（也叫初级）1和动子（也叫次级）2。在直线电机中，若初级绕组中通多相交流电，便产生一个平移交变磁场，称为行波磁场。在行波磁场与永磁体（设于定子上）的作用下产生驱动力，从而实现运动部件的直线运动。

如图2所示，是直线电机的动子的轴向剖面示意图。动子包括铁芯21和缠绕在铁芯21上的线圈22，其中线圈22置于开设在铁芯21上的齿槽23中。带有铁芯21的动子，能够在直线电机运行过程中提供较大的推动力。然而其存在的磁阻力会导致推力的波动，有时候不能提供平稳和精确的推力。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够提供平稳推力的直线电机。

一种直线电机，包括：定子，包括磁轭和设于所述磁轭上的间隔排列的永磁铁；动子，与所述定子相对设置，包括磁芯和线圈；所述磁芯为无齿槽的块状，所述线圈缠绕成扁平状贴附在所述磁芯面向所述定子的一面，并向所述磁芯上与面向所述定子的一面的相邻的两个侧面弯折延伸并贴附。

在其中一个实施例中，所述动子还包括设于所述磁芯背向所述定子的一面的散热单元。

在其中一个实施例中，所述散热单元还设于所述磁芯上与背向所述定子的一面的相邻的两个侧面。

在其中一个实施例中，所述动子还包括外壳，所述散热单元、磁芯以及线圈紧密贴合并容置在所述外壳的腔体中。

在其中一个实施例中，所述散热单元为紧密排列的散热管。

在其中一个实施例中，所述散热管为铜管或铝管。

在其中一个实施例中，所述散热管中注入液态冷却介质。

在其中一个实施例中，所述外壳为铝合金或不锈钢材料，且横截面为U型结构，所述外壳的开口面向所述定子，所述外壳内部采用环氧树脂灌封。

在其中一个实施例中，所述磁芯与线圈之间设有绝缘层。

在其中一个实施例中，所述磁芯为由硅钢片叠合形成的长方体结构。

上述直线电机，线圈的放置方式仍然可以使电机完成本身功能，并且由于磁芯没有齿槽，直线电机可有效避免磁阻力的产生，使得电机出力平稳无波动。

附图说明

图1为直线电机结构及原理图；

图2为传统的直线电机的动子轴向剖视图；

图3为一实施例的直线电机立体图；

图4为图3中直线电机的主视图；

图5为图3中直线电机的侧视图；

图6为图3中线圈的结构示意图。

具体实施方式

图3为一实施例的直线电机立体图，图4为图3中直线电机的主视图，图5为图3中直线电机的侧视图。参考图3~图6，该直线电机包括定子100和与定子100相对设置的动子200。

定子100包括磁轭120和设于磁轭120上的永磁铁110。磁轭120是本身不产生磁场、在磁路中只起磁力线传输的软磁材料，磁轭普遍采用导磁率比较高的软铁、DT4E、10号钢、A3钢以及软磁合金来制造。永磁铁110在磁轭120上根据磁场方向间隔排列，可以采用钕铁硼、钐钴或铁氧体制造。

动子200包括磁芯210、线圈220、绝缘层230、散热单元240以及外壳250。磁芯210、线圈220、绝缘层230以及散热单元240紧密贴附并容置在外壳250内。

磁芯210为无齿槽的块状。本实施例优选为由硅钢片叠合形成的长方体结构。其他实施例中，也可以选用导磁性良好的材料制成无齿槽的块状。

线圈220缠绕成扁平状贴附在磁芯210面向定子100的一面，并向磁芯210上与面向所述定子的一面的相邻的两个侧面弯折延伸并贴附。参考图6，线圈220是由三相线圈连接而成，且线圈220用铜线绕制成多个长方形小线圈，多个小线圈并列排布，并固化成一个大长方形。上述设置方式使得电机结构较为紧凑。线圈220的放置方式仍然可以使电机完成本身功能，并且由于磁芯210没有齿槽，直线电机可有效避免磁阻力的产生，使得电机出力平稳无波动。

绝缘层230设置在磁芯210与线圈220之间。绝缘层230为导热性良好的基材。

散热单元240设于磁芯210背向定子100的一面。本实施例中，散热单元240还设于磁芯210上与背向定子100的一面的相邻的两个侧面。