[发明专利]一种多边形永磁直线电动机

说明书

本发明属于电动机技术领域，具体涉及一种多边形结构的永磁直线电动机，包括电动机定子、端盖、动子均采用多边形结构（多边形边数为n，n≥3，n∈N+），定子铁芯外套有机壳，形成密封结构。定、动子之间有支撑轮支撑，动子腔内有运动导轨起支撑作用，与电机定子重合之外的动子上加有保护套，防止灰尘、铁屑等附着在磁钢上。多边形永磁直线电动机把传统的平板型直线电机沿宽度方向分成多边形，各边沿着圆周方向组合。本发明采用多边形结构永磁直线电动机，可以在不增加电机长度的前提下，提高电机输出推力，增加电机推力密度；同时电机法向合力为0，提高了电机运行性能；对每个单边定子模块加工，降低传统直线电机的加工难度。

技术领域：

本发明属于电动机技术领域，具体涉及一种多边形结构的永磁直线电动机。

背景技术：

传统的直线运动通常采用“旋转电动机+丝杠”的方式来实现，利用丝杠结构将旋转运动间接转变为直线运动，但是这种方式存在一些问题，如：在速度和精度方面受限。永磁同步直线电动机具有高速度、高加速度、高精度、行程不受限等优点，因而可以取代传统的机械传动方式应用于超精密领域。直线电动机为旋转电动机沿径向剖开而成，三相对称绕组通入对称三相交流电产生行波磁场进而实现直线运动，转子对应动子，常用的直线电动机结构为平板型和圆筒型，圆筒型由平板型演变而来。但是目前平板型和圆筒型直线电动机存在以下不足：第一，圆筒型直线电动机由于工艺的问题，定子结构不能垂直运动方向叠压，极大增加了电动机的铁耗；第二，平板型直线电动机存在着远大于推力的法向力，且推力密度低。

发明内容：

发明目的：

本发明旨在提出一种多边形结构的永磁直线电动机，其目的在于解决现有圆筒型结构直线电动机铁耗大、平板型直线电动机法向力大且推力密度低的问题。

技术方案：

一种多边形永磁直线电动机，其特征在于：该永磁直线电动机把传统的平板型直线电动机沿宽度方向分成多边形，各边沿圆周方向组合，其中定子铁芯和动子之间通过支撑结构支撑，动子腔内套有运动导轨；定子铁芯、动子、运动导轨均采用多边形结构且边数相同，定子铁芯和动子构成的整体在圆周方向形成对称结构。

所述定子铁芯外套有机壳，两端设有端盖，形成密封结构；定子铁芯中，叠压好的定子齿镶嵌在定子轭中固定，且叠压方向与动子运动方向垂直；所述动子与定子铁芯重合之外处加有保护套，保护套通过螺栓与端盖连接，运行导轨两端通过螺栓和保护套端面相连。

支撑结构中，支撑轮和支撑轮盖之间通过连接轴连接，支撑轮通过支撑轮盖与端盖固定，支撑轮沿动子轭边上的轨道运动。

所述运动导轨中，在支撑架的每个面上都铺有旋转辊，旋转辊通过连接杆与支撑架固定连接。

所述多边形的边数最少为3。

优点及效果：

本发明具有以下优点和有益效果：

1)本发明采用多边形结构永磁直线电动机，可以在不增加电动机长度前提下，提高电动机输出推力，增加电动机推力密度；同时电动机法向合力为0，提高了电动机运行性能。

2)对每个单边定子模块加工，整体沿圆周方向组合，降低传统直线电动机的加工难度，同时定子铁芯沿着圆周方向叠压减小了铁耗。

附图说明：

图1是本发明的三维外观示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种多边形结构永磁直线电动机示意图(去掉动子保护套、端盖和机壳)；

图3是本发明的电动机定子结构示意图；

图4是本发明的电动机多边形动子结构示意图；

图5是本发明的电动机定动子之间的支撑结构示意图；