[发明专利]无铁芯动圈式直线电机

说明书

【技术领域】

本发明是关于一种电机，尤指一种绕组相对定子运动的无铁芯动圈式直线电机。

【技术背景】

传统上直线运动是由旋转电机通过同步带、螺杆或滚珠丝杆转换来间接实现的，响应较慢、传动刚度低，且存在跟踪误差，还有磨损和噪音等使其在高速精密自动化设备中的应用受到限制。由直线电机构成的直接驱动技术使电机与工作台之间的传动链缩短为零，避免了丝杠传动中的反向间隙及刚性不足等缺点，是自动化设备、数控机床等领域的技术趋势。

【发明内容】

本发明所欲解决的技术问题是提供一种直接驱动的无铁芯动圈式直线电机，以克服由传统滚珠丝杠传动所引起的刚度差、效率低、响应慢及反向间隙等缺点。

本发明所采用的技术方案是：一种无铁芯动圈式直线电机，包括定子、相对定子运动的动子，定子由至少一个磁铁阵列模块组成，磁铁阵列模块包括上、下磁轭，上、下磁轭上交替粘贴不同极性的永久磁铁，上、下磁轭间形成气隙，动子在气隙中运动，动子包括至少一个线圈组，线圈组包括骨架和绕在骨架上的线圈。

所述动子的骨架由非磁性材料构成，其上间隔设有槽，所述线圈放置在槽内。

所述动子可由模块化的多个线圈组集中绕组。

所述动子的线圈组由环氧树脂将骨架和线圈真空灌注构成。

所述定子为模块化直磁磁铁阵列。

所述定子在上、下磁轭上粘贴的永久磁铁端侧设有非磁场性档板。

本发明所达到的技术效果是：本发明直接驱动负载作平滑的往复直线运动，实现负载的高速精密定位；本发明动子的线圈置于非磁性材料制成的骨架内，没有因齿槽引起的纹波推力及动、定子间的电磁吸力，静、动态特性优异。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

图1是本发明无铁芯动圈式直线电机的装配图。

图2是本发明无铁芯动圈式直线电机的磁铁阵列模块。

图3是本发明无铁芯动圈式直线电机的动子的结构组成分解图。

【具体实施方式】

如图1所示为本发明无铁芯动圈式直线电机。无铁芯动圈式直线电机由固定不动的定子1和相对定子1运动的动子2组成，动子2通电时与定子1磁场相互作用产生推力，使动子2在定子1的气隙10中作往复直线运动。本发明定子1采用模块化设计，包括了至少一个磁铁阵列模块3，如图2所示，由若干个磁铁阵列模块3组成的定子1，可以构成所需的任何行程。

如图2所示为一个磁铁阵列模块3，不同极性的永久磁铁6和7交替粘贴在上、下磁轭4和5上，并由支撑块8将磁轭4、5隔开，在气隙10中形成磁场，非磁场性档板9粘贴在磁铁6和7的端面以确保安全运行和使用。

动子2包括骨架11和线圈组12、13、14，用环氧树脂真空灌注构成，如图3所示。骨架11由非磁性材料制成，以一定间隔设有长槽15以放置线圈组12、13、14。图3中展示的两个线圈组，按一定的顺序嵌绕即可形成三相集中绕组，实际线圈组数可根据需要设定，即模块化的动子。本发明动子内没有铁芯，动子上不产生吸力和齿槽推力。