[发明专利]一种多磁路动磁式直线振荡电机

说明书

本发明公开一种多磁路动磁式直线振荡电机，包括前后机架、左右端板、内磁轭、外定子组、动子、谐振弹簧；外定子组包括两套外定子，外定子包括外磁轭、缠绕在外磁轭齿柱绕组和固定在外侧齿柱绕组，缠绕在外磁轭中间两个齿柱上的两个线圈，针对中间两个齿柱磁化，外侧齿柱的磁化强度相对弱于中间两个齿柱，通过固定在外磁轭外侧齿柱上的线圈加强了外侧齿柱的磁化强度，保证形成磁路的齿柱磁通量相等；磁通量经过外定子组、永磁体、气隙以及内磁轭形成完整的闭合磁路；外定子组、永磁体以及内磁轭均同轴安装。本发明改善电机运行时磁路磁通量差异使磁路稳定、形成多条闭合磁路、提高永磁体的利用率、电磁力输出稳定、行程可调范围大。

技术领域

本发明涉及到电机设计领域，具体涉及一种多磁路动磁式直线振荡电机。

背景技术

直线电机在驱动直线运动负载时，省却了旋转电机转为直线运动的曲柄连杆机构，使整体的结构简单、反应速度快、工作性能良好以及噪声小等优点。减少了中间的由于机械摩擦带来的损耗，使电机运动效率提高。近年来随着直线电机的应用越来越广泛，直线电机的研究已经逐渐成为研发的热点，并且已经广泛的应用在军事、医疗、航空航天、制冷以及电磁炮等领域。

永磁直线电机的动子运动方向和电机形成的闭合磁场路径向垂直，形成横向磁通电机，电机形成的磁路和和电路互不干扰，相互独立，可以形成多条磁路。动磁式直线电机在线圈通电，对磁轭的磁化强度不同，使磁路的磁通量不均衡，电磁输出力不平稳，而且线圈安装在电机内部，使电机温度升高，电机运行不稳定。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是在于提供一种多磁路动磁式直线振荡电机，能够降低漏磁的可能性、使动子在运动过程中磁路完整，电磁力输出平稳，线圈及时散热，降低电机的温度。

为实现上述目的，本发明提供了一种多磁路动磁式直线振荡电机，包括：前、后机架，设于所述前、后机架中间位置的外定子组固定装置、安装在所述外定子组固定装置的外定子组、安装在外定子组内部的内定子，以及安装在外定子组和内定子之间的动子；所述的外定子组、动子以及内磁轭均同轴安装。

所述动子由磁架和永磁体组成，永磁体镶嵌在磁架上，安装在外定子组和内磁轭之间；进一步的，所述永磁体的制定两种型号，永磁体采用径向充磁方向，圆周方向按照小、大、小、小、大、小的顺序排列，永磁体呈现N、S极单一方式排列，沿着轴向均匀阵列四组，大型号永磁体对应外磁轭中间两个齿柱安装，小型号永磁体对应外磁轭的外侧齿柱安装；进一步的，所述永磁体的形状为瓦片状，大型号永磁体角度为60度，小型号的永磁体的角度为30度；可选的，所述永磁体宽度与外磁轭的齿柱宽度相对应，厚度根据设计的磁通量而定，总磁通量φ与永磁体厚度h的关系为，其中Br为剩磁，θ为永磁体角度；永磁体的轴向长度l、沿轴向阵列的组数n以及动子行程x之间的关系式为 ,其中l_w为定子轴向长度，k为两个外定子组和内磁轭之间的距离。

所述磁架内腔两端部设有横梁板，横梁板上方设有凸台，用于固定和锁紧谐振弹簧。

所述外定子组由两套外定子构成；所述外定子包括外磁轭、分别缠绕在线圈架和外磁轭上的绕组；进一步的，所述外磁轭为双C型结构的铁芯，双C型结构的铁芯在圆周方向阵列为两个，安装时两个外磁轭相隔30度，两端对齐；可选的，所述角度为150度的双C型结构铁芯，齿柱的角度均为30度，，每个齿柱的边缘处均有1mm 的倒圆角。