[发明专利]两相圆筒电磁直线作动器

说明书

技术领域

本发明涉及两相圆筒电磁直线作动器，属于特种电机技术领域。

背景技术

传统的直线作动器为电液伺服驱动的，这种电液伺服直线作动系统可以分以下几个部分：控制器、液压油缸式作动器、液压泵、管路等组成。液压泵是提供恒定油压的动力装置，电磁作动器如果取代电液伺服作动器，则可以使得系统结构小巧、响应速度快捷、作动控制效率提高、能耗降低，并消除了电液伺服作动系统存在的漏油、安全性、结构复杂等问题,提高了系统的实时检测和故障诊断能力，改善了维护性并减小了系统的重量。

传统的电磁作动器大部分有旋转电机配合蜗轮蜗杆机构提供推力。圆筒电磁直线作动器不需要经过蜗轮蜗杆机构而直接产生直线运动，使结构大大简化，运动惯量减少，动态响应性能和定位精度大大提高；同时也提高了可靠性，节约了成本，使制造和维护更加简便。

据申请人调研，已有部分两相圆筒直线作动器相关的专利，例如申请号为201310601462.4的发明专利申请：“混合励磁圆筒形两相开关磁阻直线电机”，公开了一种采用A相绕组和B相绕组两套绕组和双极性电流励磁方法，通过对A相绕组和B相绕组励磁电流大方向和大小进行控制，使动子铁心能够进行左右往复运动，并使电机输出电磁推力增大了20％。申请号为201310585295.9的发明专利申请，公开了一种包括定子、动子、电机输出轴和复位弹簧片的一种圆筒形两相开关磁阻震荡电机。这两种皆为开关磁阻电机。

另外，专利号为ZL201010189920.4的授权发明专利：一种圆筒型车辆主动悬架电磁作动器，发明了的作动器技术特征在于：包括具有工装轴形状的通孔的初级装配和在初级装配的通孔内安装的次级装配，初级装配包括有绕组铁芯装配，有绕组铁芯装配包括绝缘挡圈、定子冲片和初级线圈，绝缘挡圈为贯通的圆筒结构，通孔为圆筒结构的内部，定子冲片设置有多个，并排套接在绝缘挡圈外部并与绝缘挡圈的轴线垂直，初级线圈设置在相邻两定子冲片之间并缠绕绝缘挡圈外部；次级装配包括永磁体和圆柱形的活塞杆，永磁体包覆在活塞杆的侧面且其磁极方向和活塞杆轴线方向平行。该专利为圆筒直线作动器提供了一种很好的应用背景。

本发明公开的技术与上述方案皆不同。首先励磁绕组是绕动子圆周绕制的，因此给对称分布的两相绕组提供同样大小的磁场。

另外，由于结构上与传统的带励磁绕组的电机不同，因此本申请并不是简单地旋转电机展开得到的传统直线电机，而是一种全新结构的直线电机，用作直线作动器。

发明内容

为了发明两相圆筒电磁直线作动器，简化原有旋转电机组成的作动器和液压作动器的组成，提供一个两相绕组即可实现的直线作动器，本发明采用如下技术方案：

两相圆筒电磁直线作动器，包括动子铁心(1)、轴向轴承(2)、定子(3)、励磁绕组(4)和电枢绕组，其特征在于：

所述动子铁心(1)为长圆柱形，动子铁心(1)的圆周外有拱形凸起作为动子极，动子极沿轴向有两列，同一列的动子极轴向的距离为一个极距；两列动子极在动子铁心(1)上对称分布，其中一列的每个动子极上绕有一个A相电枢线圈(5)，另一列动子极上绕有一个B相电枢线圈(6)；A相电枢线圈(5)所在的动子极与B相电枢线圈(6)所在的动子极在轴向上错开半个极距；

动子铁心(1)两端各有一段光杆，两段光杆上分别安装一个轴向轴承(2)，轴向轴承(2)的外侧安装在定子(3)两端，在轴向轴承(2)的作用下，动子铁心(1)可沿轴向移动；

所述定子(3)呈圆筒状，定子的内侧有环状凸起，各个环状凸起在轴向上的距离为一个极距；

所述励磁绕组(4)由数个励磁线圈串联组成，每个励磁线圈沿动子铁心的圆周方向缠绕在两个动子极之间，相邻励磁线圈的绕制方向相反；

A相电枢线圈(5)和B相电枢线圈(6)都围绕所在的动子极绕制，相邻的A相电枢线圈(5)绕制方向相反，所有的A相电枢线圈(5)串联或并联后组成A相电枢绕组；相邻的B相电枢线圈(6)绕制方向也相反，所有的B相电枢线圈(6)串联或并联后组成B相电枢绕组。