[发明专利]一种高动态响应低推力波动的音圈电机

说明书

本发明提供了一种高动态响应低推力波动的音圈电机，该电机由定子、动子和直线轴承三个主要部件组成。其中定子包括定子壳、定子端盖和磁钢，磁钢安装在定子壳体内部，定子壳中心位置有通孔用来安装直线轴承套。动子包括线圈组件、柔性引出线和轴承连杆，轴承连杆安装在线圈组件的中心位置并与线圈组件端面固定，柔性引出线的一端焊接到线圈组件中的漆包线上，并从线圈组件的端面引出，柔性引出线的另一端穿过定子端盖与外界相连。当电机通过柔性引出线与外界通电后，电机动子通过电机内部的直线轴承支撑进行直线运动，动子运动的方向以及轴承连杆输出的推力大小将由电流的方向和大小决定，该电机具有高动态响应、低推力波动、可靠性高和加工工艺好的特点。

技术领域

本发明涉及一种高动态响应低推力波动的音圈电机，属于电机技术领域。

背景技术

目前高精密阀门类开关器件的性能不断提高，对执行机构的稳定性、响应性和使用寿命提出了更好的要求。因此需要提供与之相配套的高性能执行机构来保证高精密阀门类开关器件的正常运行。由于音圈电机具有结构简单、体积小、可控性好等特性，在高精密仪器领域中逐渐被应用。传统的音圈电机主要关注往复直线运行的高速性能，对电机推力稳定性、高可靠性等特性关注度较小，因此在高精密阀门类开关器件领域的应用受到限制。

急需要具有高动态响应、低推力波动、可靠性高、加工工艺好的新型音圈电机以满足高精密阀门类开关器件的应用需求。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种高动态响应低推力波动的音圈电机，具有高动态响应、低推力波动、可靠性高、加工工艺好的特点。

本发明的技术解决方案是：

本发明公开了一种高动态响应低推力波动的音圈电机，包括定子100、动子200和直线轴承套组件301；其中，直线轴承套组件301设置在定子100和动子200之间，用以减小两者运动过程中的摩擦阻力；

定子100包括定子壳101、磁钢102、定子端盖103；其中，定子壳101与定子端盖103相连接形成磁钢环形腔室104，磁钢102安装在磁钢环形腔室104内，定子壳101中心位置设有中心通孔106，用于安装直线轴承套组件301；

动子200包括线圈组件201、轴承连杆202、动子端面205和柔性引出线210，其中，轴承连杆202安装在线圈组件201的中心位置并与动子端面205固定；线圈组件201包括漆包线204，柔性引出线210的一端焊接到漆包线204的引出端，并从动子端面205引出，柔性引出线210的另一端穿过定子端盖103与外界相连；通过柔性引出线210为线圈组件201通电，线圈组件201在磁钢102的作用下产生电磁力，驱动轴承连杆202在直线轴承套组件301的支撑下进行直线运动，轴承连杆202运动的方向和输出的推力大小由漆包线204内的电流的方向和大小决定。

进一步地，在上述音圈电机中，所述直线轴承套组件301包括轴承套302和保持架303；其中，轴承套302的外表面固定在中心通孔106的内表面；轴承套302与中心通孔106过盈配合或间隙配合，轴承套302的轴向长度与中心通孔106的轴向长度相同；保持架303安装在轴承套302和轴承连杆202之间。

进一步地，在上述音圈电机中，所述直线轴承套组件301还包括若干钢珠304；其中，保持架303设有安装钢珠304的球室，钢珠304沿圆周方向和轴向均匀分布在保持架303的球室内，保证钢珠304在保持架303内自由转动；钢珠304的直径大于保持架303侧壁的厚度，钢珠304的内端面和外端面分别伸出保持架303内表面和外表面，钢珠304的外端面与轴承套302的内表面滚动接触；钢珠304的内端面与轴承连杆202的外表面滚动接触。

进一步地，在上述音圈电机中，所述定子壳101内设有直线轴承安装部位和磁钢安装部位，直线轴承安装部位与直线轴承套组件301相连接，定子壳101为一体加工成型，所述磁钢安装部位沿轴向为阶梯型结构，所述阶梯型结构产生不同磁路，与磁钢102的结构相配合，形成可变磁密结构。