[发明专利]一种双层错位的无铁芯线性马达

说明书

本发明公开一种双层错位的无铁芯线性马达，包括动子与定子，动子包括上层线圈以及下层线圈，上层线圈以及下层线圈均包括多个线圈，线圈的中心为空心，上层线圈与下层线圈在横向方向上错位，且下层线圈的实心部位填充满上层线圈的空心部位，上层线圈的实心部位填充满下层线圈的空心部位。采用双层线圈错位排列，把线圈中心的空隙填补，提高线性马达的槽满率，从而提高线性马达的推力密度，使得产生的推力更加均匀，波动更小；上层线圈与下层线圈之间设有固定板，通过点胶固定方式先将上层线圈与下层线圈分别固定在固定板上，再与安装架进行整体灌装，省略了先将线圈进行整体灌装的步骤，简化了工艺。

技术领域

本发明涉及直线电机领域，尤其涉及一种双层错位的无铁芯线性马达。

背景技术

线性马达能将电能直接转换为直线运动，取消了传统的从旋转电机到工作台之间的一切中间传动环节，进给系统可以直接驱动负载，具有高速高精度的特性，在半导体设备行业、电子生产设备行业、激光切割行业、光刻行业、精密检测与加工行业中，都大量需要用到精密线性马达。随着中国高端制造业的发展，对线性马达的应用需求越来越大，对其性能要求也越来越高。

线性马达通常分为两类，分别是无铁芯线性马达和有铁芯线性马达。无铁芯线性马达包括动子和定子等部件，其中动子包括安装架以及若干个线圈，线圈安装在安装架上。定子中设有多个永磁体，当动子与定子配合时，线圈通电，利用电磁感应原理，使得动子可以相对于定子移动，从而实现直线运动。

现有的线性马达的动子通常是单层线圈结构，具有如下几点缺陷：

1、线圈中心有空隙，这是线圈模具占位的空间，如此就会导致槽满率降低，推力密度小，而且推力不均匀，结构刚性弱；

2、单层线圈结构中，线圈需要一次灌胶成型，然后才能与安装架进行组装，再通过整体灌胶进行整体固定，由于要先将线圈进行灌胶，众所周知，灌胶工艺麻烦，多了一步灌胶工序会增加很多负担；

3、线圈在工作的过程中会产热，当线圈过热时，会导致整个线性马达的运行出现问题，而现有的线性马达一般未设置温度感应以及冷却的结构，难以保证线性马达的长时间稳定运行。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种双层错位的无铁芯线性马达，优化线性马达的性能。

本发明的技术方案如下：提供一种双层错位的无铁芯线性马达，包括动子与定子，所述动子包括上层线圈以及下层线圈，所述上层线圈以及下层线圈均包括排成一排的多个线圈，所述线圈的中心为空心，所述上层线圈与下层线圈的结构以及尺寸参数完全一致，所述上层线圈与下层线圈在横向方向上错位，且下层线圈的实心部位填充满上层线圈的空心部位，上层线圈的实心部位填充满下层线圈的空心部位。

进一步地，所述上层线圈与下层线圈在电机相位矢量上错位一个电角度。

进一步地，所述动子还包括安装架以及固定板，所述上层线圈以及下层线圈呈竖立状设于所述安装架上，所述固定板呈竖立状设于所述安装架上且固定板位于上层线圈与下层线圈之间，所述上层线圈与下层线圈固定在所述固定板上。

进一步地，所述上层线圈与下层线圈通过点胶粘接的方式固定在所述固定板上。

进一步地，所述安装架上设有第一凹槽，所述上层线圈、下层线圈以及固定板竖立嵌入在所述第一凹槽内，所述上层线圈、下层线圈、安装架以及固定板通过灌胶进行整体固定。

进一步地，所述灌胶采用环氧树脂，且在所述环氧树脂中加入玻纤粉。

进一步地，所述固定板上对应所述上层线圈或下层线圈的空心部位设有温度传感器。