[发明专利]一种直线电动机

说明书

技术领域

本发明属于电机构造的技术领域。更具体地，本发明涉及一种直线电动机。

背景技术

在传统的机械电气系统中，需要直线运动时，一般是用旋转电动机通过曲柄连杆、齿轮齿条、丝杆等传动机构获得，但是采用这些传动形式往往会带来结构复杂、质量重、体积大、啮合精度差、能量损耗大且工作不可靠等缺点。传统的“旋转电机+滚珠丝杠”的传动形式所能达到的最高进给速度为30m/min，加速度仅为3m/s²。

如图1所示的现有技术中的旋转电机，包括转子1、定子2。在一台旋转电机中，相同的电磁效应产生的是转矩。

直线电动机是近年来发展起来的新型电动机之一，是一种不需要中间转换装置而能直接作直线运动的电动机械。目前，直线电动机在交通运输、机械工业和仪器仪表中得到了越来越广泛的运用。例如，在数控机床中采用直线电动机构成进给伺服系统，不仅简化了机床结构，而且还提高了进给精度。

但是，现有技术中的直线电动机的能量转换方式并不理想，其结构复杂、效率不高，因为其要采用特殊的磁场运动方式，难以推广运用。

发明内容

本发明提供一种直线电动机，其目的是更好地将电能直接转变成直线运动的动能。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明的直线电动机，包括定子、动子，三相绕组设置在定子的嵌线槽中，所述的嵌线槽设置在定子的一个平面上，所述的三相绕组布置在嵌线槽中的同一个平面上；所述的动子为平行于三相绕组的平板，且与定子设置嵌线槽的表面之间有一个磁隙。

所述的动子上设有多条互相平行的导电条，所述的导电条平行于所述的嵌线槽。

若所述的三相绕组分别为A—X绕组、B—Y绕组和C—Z绕组，其相位依次相差120°，所述的嵌线槽依次为：X－C－Y－A－Z－B，且互相平行。

本发明采用上述技术方案，结构简单，不需要中间转换传动机构就可直接产生直线运动，使系统得到了简化，提高了可靠性，易于维护；由于没有离心力的影响，其直线速度不受限制，因此具有高的直线移动速度；具有较高的精度，如直线步进电动机的步距精度可以达到lμm；推力大，反应速度快，加速性能好；适应性强，初级铁芯密封后可工作于恶劣环境。

附图说明

附图所示内容及图中的标记如下：

图1为现有技术中的旋转电机的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图。

图中标记为：

图1中：1、转子，2、定子；

图2中：1、动子，2、定子。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图2所示本发明的结构，为一种直线电动机，包括定子2、动子1，三相绕组设置在定子2的嵌线槽中。

为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现更好地将电能直接转变成直线运动的动能的发明目的，本发明采取的技术方案为：

如图2所示，本发明的直线电动机，所述的嵌线槽设置在定子2的一个平面上，所述的三相绕组布置在嵌线槽中的同一个平面上；所述的动子1为平行于三相绕组的平板，且与定子2设置嵌线槽的表面之间有一个磁隙。

本发明的直线电动机，可看做由旋转电动机演变而来。类似于一台旋转电机解剖摊开来进行运转。如图1、图2所示，将现有技术中的三相交流感应电动机(图1)沿着轴向剖开并把转子与定子拉平，就得到了三相交流直线感应电动机(图2)。直线电动机的初级(定子2)和次级(动子1)分别对应于旋转电动机的定子和转子。

同样，将初级制成动子、将次级制成定子，其效果完全相同。实际上，绕组制造在动子上，用途更为广泛。

为了提高生产效率和改善零件的加工质量而发展的高速和超高速加工现已成为机床发展的一个重大趋势，一个反应灵敏、高速、轻便的驱动系统，速度要提高到40～50m/min以上。

在直线电机中，产生的是直接推动力。在许多应用中，相比较传统的旋转驱动系统而言，直线电机具有明显的优势。比如，直线电机不需要通过像齿轮、滚珠丝杠，或皮带传动等中间传动机械构件将电机连接到负载上。负载直接连接到直线电机上。因此，就没有来自运动部件的间隙和弹性。因此，伺服控制的动力表现得以提高，更高水平的精度也得以实现。

直线电机驱动工作台，其速度是传统传动方式的30倍，加速度是传统传动方式的10倍，最大可达10g；刚度提高了7倍。