[发明专利]一种直线电机

说明书

技术领域

本发明涉及电动机领域，具体涉及一种直线电机。

背景技术

直线往复运动是实用机械常见的一种运动方式，目前，很多机械直线往复运动还是用旋转电机通过带动一套曲柄连杆机构来把圆周旋转运动转变成直线往复运动；这需要在负载机械与旋转电机运动输出端之间附加一套机械构件，而这种曲柄连杆附加机构不但会增加机械设备的结构复杂性、生产成本，而且对其运行的经济性和机械运动产生的振动噪声等环境污染都有负面影响；还有的直线往复运动是采用旋转电机经同步带、减速齿轮和滚珠丝杠将旋转运动转化为直线运动来实现，这种技术由于有复杂的中间传动机构，存在间隙性误差，使该电机的控制精度受限，往复速度减缓，电机磨损和噪声大，有些直线电机由于与机械弹簧的配合使用，使其存在往复运动灵敏度较差，寿命受限，运动时机体结构振动较大等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种直线电机，解决现有的直线电机由于采用复杂的中间传动机构导致其存在结构复杂、控制精度低及易出现误差等问题。

为达到上述发明目的，本发明的一个实施例是提供一种直线电机，包括动子、定子和基座，动子和定子安装在基座上；动子上设置有至少一对对极布置的内置永磁体；定子和/或基座上还设置有至少一对对极布置的外置永磁体；并且，至少有一对内置永磁体和一对外置永磁体以磁力互斥的方式构成磁力弹簧。

根据本申请的一个实施例，动子还包括运动轴和设置在运动轴上的导磁套管；内置永磁体设置在运动轴的中轴线上或中轴线的近周，对极布置于导磁套管的两外端。

根据本申请的一个实施例，导磁套管为导磁铁质材料制成的连续实壁套管或间断实壁套管；导磁套管的外周还套设有铁质套管或铜套管或铝套管或塑料套管。

根据本申请的一个实施例，定子还包括线圈骨架、缠绕于线圈骨架上的线圈和套在线圈外围的以导磁材料制成的线圈套壳；外置永磁体对极布置在线圈套壳的两外端。

根据本申请的一个实施例，线圈骨架的中轴套筒采用向两端外伸的结构；线圈骨架的线圈端面为圆盘形状或齿盘形状。

根据本申请的一个实施例，动子的运动轴的中轴线上或中轴线近周设置有两对对极布置的内置永磁体；在定子和/或基座上，对应于动子的运动轴的中轴线的位置周围，设置有一对对极布置的外置永磁体；在动子的运动轴的两外端，内置永磁体和外置永磁体以磁力互斥的方式构成磁力弹簧。

根据本申请的一个实施例，动子的运动轴的中轴线上或中轴线近周设置有一对对极布置的内置永磁体；在定子和/或基座上，对应于动子运动轴的中轴线的位置周围，设置有一对对极布置的外置永磁体；在动子的运动轴的两外端，内置永磁体和外置永磁体以磁力互斥的方式构成磁力弹簧。

根据本申请的一个实施例，内置永磁体上还设置有内置永磁体定位件；外置永磁体上还设置有外置永磁体定位件。

本发明的另外一个实施例是提供一种直线电机，包括动子、定子和基座；动子上设置有至少一对对极布置的内置永磁体；基座上设置有用于为直线电机往复运动提供恢复力的机械弹簧。

根据本申请的一个实施例，动子还包括运动轴和设置在运动轴上的导磁套管；内置永磁体设置在运动轴的中轴线上或中轴线的近周，对极布置于导磁套管的两外端。

本申请的直线电机的技术方案具有以下有益效果：

1)本发明通过在动子上设置对极布置的内置永磁体，便可实现简单的直线电机的构造，使直线电机的结构更加简单紧凑，控制精度高。

2)本发明通过在动子上设置对极布置的内置永磁体，在定子和/或基座上设置对极布置的外置永磁体，代替现有的直线电机必须通过传动机构才能将旋转运动转化为直线运动的结构，应用范围得到大大提高，并且本发明的直线电机结构简单紧凑，控制精度高。

3)本发明通过在动子上设置对极布置的内置永磁体，在基座上设置机械弹簧，便可实现部分直线电机的构造，由于内置永磁体的设置，使该直线电机的结构更加简单紧凑。

4)本发明通过在动子上设置对极布置的内置永磁体，在定子和/或基座上设置对极布置的外置永磁体，使该直线电机的运动输出端的初始位置和终末静态位置都是确定不变的，克服一般旋转电机的运动输出端的位置总是不确定所带来的各种问题，对需要初始位置稳定的负载带来很大的便利，使对负载的控制更稳定，更精确。