[发明专利]直线电机

说明书

本发明涉及一种直线电机，该直线电机包括有壳体、初级板、次级板、滑轨及控制元件、电源；在所述初级板的表面嵌设有永磁体；各永磁体的磁极连线与所述滑轨垂直、与所述次级板平行；位于初级板中间位置的永磁体的磁感应强度最小，越靠近初级板两端的永磁体，磁感应强度越高；在所述次级板内设置有通电线筒，通电线筒的轴线与永磁体的磁极连线平行，相邻通电线筒之间的间距与永磁体之间的间距相等；所述通电线筒与所述控制元件、电源电性连接，相邻通电线筒上的电流方向相反；该直线电机采用独特的定位编码方式，且具有更大的磁力传动面积，能够产生更强的振动效果、更灵敏的定位及随动性，有效提高直线电机的性能。

技术领域

本发明涉及一种电机，特别的，是一种线性电机。

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、不需要中间任何转换机构的装置，它的结构简单，相较于传统的旋转电机，它的重量和体积大大降低；直线电机能够实现直线传动，消除中间环节带来的各种定位误差，因此具有较高的定位精度；也因此，它的反应速度快、灵敏度高、随动性好；同时，在工作过程中可实现定子、转子之间无摩擦传力，因此工作安全、可靠、寿命长。

为了保证直线电机的正常工作，需要定位编码器对动子的位置进行精确定位，从而保证动子经过时定子的磁场能够恰当的变化，进而促进动子加速，使得直线电机能够产生强劲的振动效果、并具有更好的随动性；因此提高直线电机的性能可以从定位编码器着手改进。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种直线电机，该直线电机采用独特的定位编码方式，且具有更大的磁力传动面积，能够产生更强的振动效果、更灵敏的定位及随动性，有效提高直线电机的性能。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：该直线电机包括有壳体、初级板、次级板、滑轨及控制元件、电源；所述初级板水平设置在壳体的底部，所述滑轨设置在初级板的上方，所述次级板滑动设置在所述滑轨中，次级板与初级板平行相对；

在所述初级板的表面嵌设有永磁体；所述永磁体沿所述滑轨延伸的方向等距排布，各永磁体的磁极连线与所述滑轨垂直、与所述次级板平行，且相邻永磁体的磁极排布方向相反；位于初级板中间位置的永磁体的磁感应强度最小，越靠近初级板两端的永磁体，磁感应强度越高；

在所述次级板内设置有通电线筒，所述通电线筒的轴线与永磁体的磁极连线平行，相邻通电线筒之间的间距与永磁体之间的间距相等；所述通电线筒与所述控制元件、电源电性连接，相邻通电线筒上的电流方向相反；

在所述次级板的两端设置有磁敏元件，所述磁敏元件与所述控制元件电性连接。

本发明的有益效果是：工作过程中，所述磁敏元件实时监测次级板两端的磁感应强度，磁敏元件将该磁强信号传递给控制芯片，控制芯片根据该磁强信号确定次级板与初级板之间的相对位置，根据该相对位置调节通电线筒中电流的方向，使得通电线筒中产生的电磁场与其下方最邻近的永磁体产生的永磁场同极相斥，通过磁斥力推动次级板运动。

由于初级板上各位置处的永磁体的磁感应强度不同，初级板上的磁感应强度分布曲线为弧线，因此通过次级板两端的磁敏元件即可对次级板进行精确定位，保证通电线筒内通入的电流、产生的电磁场能够充分的与周围的永磁场形成强劲斥力，从而提高次级板的运动加速度，进而提高直线电机的振动强度。

在传统直线电机中，通电线筒与永磁体的磁极连线重合，从而保证通电线筒产生的电磁体与永磁体的磁极正对，这种结构中永磁体仅单磁极参与驱动，对次级板的推动力有限；但是在本发明中，通电线筒的轴线与永磁体的磁极连线平行，即永磁体的两个磁极均参与驱动，“横置”的永磁体具有更大的磁场作用范围，对次级板有更大的施力面积，进而对次级板产生更强劲的推动力从而有效提高振动电机的振动强度。