[实用新型]一种具有轻量化动子的直线电机

说明书

本实用新型公开了一种具有轻量化动子的直线电机，包括动子组件和定子组件，动子组件包括一个动子骨架，动子骨架具有两个卡槽，两个卡槽分别固定安装有第一永磁体和第二永磁体，第一永磁体和第二永磁体的充磁方向为竖直方向。动子骨架与第一永磁体和第二永磁体灌封成一体构成扁平型动子组件。在扁平型动子组件的至少一侧设有定子组件，定子组件包括第一铁芯、第二铁芯以及设置在第一铁芯与第二铁芯之间的隔磁桥，第一铁芯和第二铁芯上设有线圈。本实用新型采用一体轻薄封装的扁平型动子组件，具有轻量化、推力波动小的优点，并且直线电机的输出力和电流基本成正比关系，安装简便且出力大，能够有效驱动柔性机构达到高精度定位或实现高速定位。

技术领域

本实用新型涉及电机领域，具体地说是一种具有轻量化动子的直线电机。

背景技术

直线电机通过电磁相互作用，将电能转换为机械能，直接提供直线运动或者推力。直线电机由于其不需要机械传动，因而系统中的非线性误差大量减少，采用直驱方式的直线电机被广泛的应用于高精密定位平台。为了进一步提高精度，传统的滑动式导轨不再适用，在微/纳米定位场合，柔性机构被广泛采用，柔性机构通过受力变形从而达到定位目的。在百微米级行程以下时，可以采用压电陶瓷驱动柔性机构，但由于材料本身限制，压电陶瓷变形范围不可能超过百微米。压电陶瓷可以采用尺蠖结构，提高行程范围，但使用寿命短是最大的限制因素。行程达到毫米级时，可以采用音圈电机或者直线电机，一方面柔性机构的紧凑化设计导致留给电机的空间小，体积小的电机的出力不足，难以驱动柔性机构，另一方面柔性机构的驱动力作用位置以及方向是特定的，导致电机无法安放。

因此，用于驱动柔性机构的致动器需要满足以下要求：1.动子质量小；2.动子与机构的连接简易、方便；3.出力大，体积小；4.出力平稳；5.温升低；但现有的直线电机技术无法满足以上要求。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术现状，而提供一种具有轻量化动子的直线电机，采用一体轻薄封装的扁平型动子组件，具有轻量化、推力波动小的优点，并且直线电机的输出力和电流基本成正比关系，安装简便且出力大，能够有效驱动柔性机构达到高精度定位或实现高速定位。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种具有轻量化动子的直线电机，包括动子组件和定子组件，动子组件包括一个动子骨架，动子骨架具有两个卡槽，两个卡槽分别固定安装有第一永磁体和第二永磁体，第一永磁体和第二永磁体的充磁方向为竖直方向。动子骨架与第一永磁体和第二永磁体灌封成一体构成扁平型动子组件。在扁平型动子组件的至少一侧设有定子组件，定子组件包括第一铁芯、第二铁芯以及设置在第一铁芯与第二铁芯之间的隔磁桥，第一铁芯和第二铁芯上设有线圈。

上述的第一铁芯和第二铁芯分别具有两个齿部，第一铁芯的两个齿部之间制有第一线圈槽，第二铁芯的两个齿部之间制有第二线圈槽。第一线圈槽和第二线圈槽经隔磁桥隔断，分别具有独立的槽磁路。在第一线圈槽和第二线圈槽内嵌装有数个独立的线圈。

相邻的两个齿部在线圈槽处具有相对的第一凸起和第二凸起，第一凸起的凸出长度大于与第二凸起的凸出长度。第一永磁体和第二永磁体始终处于第一凸起和第二凸起的下方。

上述的线圈采用导电性材料，绕制成型后嵌装在第一铁芯和第二铁芯内，并与第一铁芯和第二铁芯灌封构成一个整体。

上述的动子骨架采用高强度、低电阻率的不导磁材料，第一永磁体和第二永磁体的厚度与动子骨架的厚度一致。动子骨架上设有对外连接的螺纹孔。

上述第一永磁体和第二永磁体的充磁方向相同时，第一线圈槽与第二线圈槽分别嵌装数个独立的线圈。

上述第一永磁体和第二永磁体的充磁方向相反时，第一线圈槽与第二线圈槽共同嵌装数个独立的线圈。

上述扁平型动子组件的上下两侧分别设有一个定子组件，上下两侧的定子组件对称布置。