[发明专利]一种基于功率分段的长行程直线电机

摘要

本发明涉及一种基于功率分段的长行程直线电机，该长行程直线电机包括：初级定子、次级动子、机座、固定架；次级动子设置在成对使用的初级定子之间；初级定子与机座通过螺栓固定，次级动子与固定架刚性固定连接；机座上设有2条滑轨，固定架通过滑轮沿所述滑轨移动；初级定子共有n对，n≥4，并依次由前至后排列成直线；第i对初级定子对应的部分的输出功率P满足P＝P_i＝F·v_i。本发明采用功率分段技术，根据应用场合的驱动需求，合理设计长程直线电机每一分段的额定功率，在满足应用要求的条件下，大幅降低长程直线电机的体积重量与制造成本。

主权项

1.一种基于功率分段的长行程直线电机，其特征在于，该长行程直线电机包括：初级定子、次级动子(9)、机座(10)、固定架(12)；所述次级动子(9)设置在成对使用的所述初级定子之间；所述初级定子与所述机座(10)通过螺栓固定，所述次级动子(9)与所述固定架(12)刚性固定连接；所述机座(10)上设有2条滑轨(13)，所述固定架(12)通过滑轮(11)沿所述滑轨(13)移动；所述次级动子(9)运动全程受到所述长行程直线电机的恒定推力；所述初级定子共有n对，n≥4，并依次由前至后排列成直线；所述初级定子均由同尺寸的硅钢片叠压而成，且排在前面的所述初级定子的厚度小于排在后面的所述初级定子的厚度；当i≤n时，第i对所述初级定子包括：初级定子A_i(5)、初级定子B_i(6)；所述初级定子A_i(5)和初级定子B_i(6)的形状和位置关于所述次级动子(9)对称，尺寸相同且均大于所述次级动子(9)；初级定子的尺寸关系如下：初级定子A₁＝初级定子B₁＜初级定子A₂＝初级定子B₂＜初级定子A_i＝初级定子B_i＜初级定子A_n＝初级定子B_n；所述初级定子A_i(5)包括：初级铁芯A_i(14)、初级绕组A_i(15)；所述初级定子B_i(6)包括：初级铁芯B_i(17)、初级绕组B_i(16)；所述初级铁芯A_i(14)和初级铁芯B_i(17)靠近所述次级动子(9)的一侧均设有槽(19)，所述槽(19)的两边设有齿(18)，且所述初级铁芯A_i(14)和初级铁芯B_i(17)除槽(19)和齿(18)以外的剩余部分均为轭；所述初级铁芯A_i(14)和初级铁芯B_i(17)均设有至少1个极，每个所述极均设有3个相带，每个所述相带均包括至少1个所述槽(19)；所述初级绕组A_i(15)由线圈连接而成，每个线圈有两个线圈边，所述初级绕组A_i(15)的线圈边均嵌入所述初级铁芯A_i(14)的槽(19)中；所述初级绕组B_i(16)由线圈连接而成，每个线圈有两个线圈边，所述初级绕组B_i(16)的线圈边均嵌入所述初级铁芯B_i(17)的槽(19)中；同一个极内对应的相带的范围内的所述初级绕组A_i(15)和初级绕组B_i(16)的线圈串联，且同一个极内的3个相带形成3个相；所述同一个极内的3个相对应的所述初级绕组A_i(15)和初级绕组B_i(16)分别与三相电源的3个相连接；所述长行程直线电机的第i对初级定子对应的部分的输出功率P满足：P＝P_i＝F·v_i其中，F为所述次级动子(9)运动全程所述长行程直线电机的恒定推力，v_i为所述次级动子(9)在第i对所述初级定子的末端的速度；所述2条滑轨(13)分别设置在所述初级定子的外侧；所述滑轮(11)设置在所述固定架(12)的外侧。