[发明专利]大推力磁阻直线电机

说明书

技术领域

本发明涉及直线电机技术领域，具体而言涉及一种大推力磁阻直线电机。

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。直线电机通常被认为是旋转电机在结构方面的一种变形，它可以看作是一台旋转电机沿其径向剖开，然后拉平演变而成。随着自动控制技术和微型计算机的高速发展，对各类自动控制系统的定位精度提出了更高的要求，在这种情况下，传统的旋转电机再加上一套变换机构组成的直线运动驱动装置，已经远不能满足现代控制系统的要求，再加上直线电机本身具有结构简单、定位精度高以及反应快、灵敏性高等优点，世界许多国家都在研究、发展和应用直线电机，使得直线电机的应用领域越来越广。

直线电机主要应用于三个方面：一是应用于自动控制系统，这类应用场合比较多；其次是作为长期连续运行的驱动电机；三是应用在需要短时间、短距离内提供巨大的直线运动能的装置中。但目前的直线电机的推力密度小，气隙磁密低的缺点，限制了直线电机的应用。

如图1、图2所示的圆筒式直线电机以及方形直线电机，其定子(固定部)和动子(可动部)之间有圆筒状气隙，气隙平行于运动方向，当定子的电枢绕组的电流较大时，容易引起磁路饱和、气隙磁密发生畸变以及铁耗增加等缺陷，限制了电机的最大过载能力和推力密度。

发明内容

本发明的第一方面旨在提出一种大推力磁阻直线电机，包括：

具有铁芯的定子和动子；

设置在定子铁芯或动子铁芯的槽内的线圈，该线圈被设置成在受到外部电 流激励时产生磁场力驱使动子相对于定子做轴向直线运动；以及

分布于定子和动子之间的气隙，该气隙平行于动子的运动方向；

其中，所述气隙在垂直于动子运动方向的横截面内在圆周方向上呈交错齿状分布。

根据本发明的改进，还提出一种磁阻直线电机的运行方法，包括：

向磁阻直线电机的线圈通电使其产生磁通，该磁通经过定子的齿槽、气隙及动子的第一齿形而闭合，产生吸引力；

磁阻直线电机的动子受到所述吸引力的作用而相对于定子做轴向直线运动。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1是现有技术中圆筒形磁阻直线电机的示意图。

图2是现有技术中方形磁阻直线电机的示意图。

图3是根据本发明某些实施例的磁阻直线电机的结构示意图。

图4是根据本发明某些实施例的磁阻直线电机的截面位置的示意图。

图5是根据本发明某些实施例的磁阻直线电机的某一齿形配合位置的 示意图。

图6是根据本发明某些实施例的磁阻直线电机的定子的示意图(线圈未在该图中表示出)。

图7是根据本发明另一些实施例的磁阻直线电机的结构示意图。

图8是根据本发明某些另一些实施例的磁阻直线电机的截面位置的示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

结合图3、图4所示，根据本发明的实施例，一种大推力磁阻直线电机100，构造成圆筒形，包括动子110、定子120、以及位于定子和动子之间的气隙130。

动子110，被设置成在定子120通电产生磁通时驱动其相对定子120做轴向直线运动.