專利名稱：一種永磁同步直線電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及直線電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種永磁同步直線電機(jī)。
背景技術(shù)：
永磁同步直線電機(jī)因具有無(wú)接觸傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于高速、精密先進(jìn)制造裝 備，例如機(jī)床加工中心等。但是，現(xiàn)有的永磁同步直線電機(jī)的初級(jí)與次級(jí)之間存在電磁吸 力，電機(jī)結(jié)構(gòu)容易變形，給電機(jī)的安全運(yùn)行帶來(lái)不利影響。另外，電機(jī)繞組溫度升高，一方面會(huì)加速電機(jī)絕緣材料的老化，影響電機(jī)壽命 ’另 一方面，電機(jī)溫度傳遞至負(fù)載，將影響精密設(shè)備的精度及穩(wěn)定性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種永磁同步直線電機(jī)，能夠有 效減小因初級(jí)與次級(jí)之間電磁吸力引起的電機(jī)結(jié)構(gòu)變形，另外提供一種該永磁同步直線電 機(jī)的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，該優(yōu)選結(jié)構(gòu)由于設(shè)置了冷卻裝置，能夠同時(shí)降低電機(jī)的溫度，以及電機(jī)溫度 升高對(duì)負(fù)載的影響。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是一種永磁同步直線電機(jī)，包括初 級(jí)和次級(jí)，次級(jí)相對(duì)初級(jí)作直線運(yùn)動(dòng)；其中，初級(jí)包括初級(jí)底板和放置在初級(jí)底板上的至少 一個(gè)鐵芯齒，鐵芯齒上纏繞著繞組線圈，彼此相鄰的繞組線圈之間絕緣隔離；次級(jí)包括次級(jí) 底板、磁軛、緊固件和多個(gè)大小形狀完全相同的永磁體，永磁體的橫截面呈帶有四個(gè)相同倒 角的長(zhǎng)方形，多個(gè)永磁體依N、S極交替排列在磁軛表面形成矩陣式永磁陣列，并且彼此相 鄰的四個(gè)永磁體形成一個(gè)沉孔，緊固件通過(guò)沉孔將永磁體固定在次級(jí)底板上。上述緊固件可以是緊固螺釘，相應(yīng)地，永磁體的橫截面的倒角可以是圓弧形倒角， 使緊固螺釘通過(guò)圓弧形倒角形成的沉孔將永磁體固定在磁軛的表面。作為優(yōu)選，本實(shí)用新型一種永磁同步直線電機(jī)還設(shè)置冷卻裝置以降低電機(jī)溫度， 保證電機(jī)及電機(jī)負(fù)載安全可靠地運(yùn)行。冷卻裝置包括電機(jī)冷卻和精密冷卻，其中電機(jī)冷卻 直接冷卻繞組線圈，精密冷卻是為了防止經(jīng)電機(jī)冷卻后的電機(jī)溫度通過(guò)初級(jí)底板傳遞到負(fù) 載。冷卻裝置的具體實(shí)現(xiàn)方案為上述繞組線圈的底部位置設(shè)置第一冷卻管，該第一冷卻管經(jīng)導(dǎo)熱脂與繞組線圈底 面形成熱傳遞通道，構(gòu)成電機(jī)冷卻，冷卻繞組線圈；上述初級(jí)底板和鐵芯齒的接觸面之間設(shè)置第二冷卻管，該第二冷卻管由導(dǎo)熱脂與 初級(jí)底板形成熱傳遞通道，構(gòu)成精密冷卻，以減緩經(jīng)電機(jī)冷卻后的電機(jī)溫度經(jīng)初級(jí)底板傳 遞到負(fù)載。上述第一冷卻管優(yōu)選為扁平狀結(jié)構(gòu)，以增大第一冷卻管與繞組線圈的接觸面積， 提高冷卻效果。上述第二冷卻管優(yōu)選為扁平狀結(jié)構(gòu)，以增大第二冷卻管與初級(jí)底板間的接觸面 積，提高冷卻效果。[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型一種永磁同步直線電機(jī)因采用緊固件將永磁體固定 在次級(jí)底板上，有效減小了因初級(jí)與次級(jí)間電磁吸力引起的電機(jī)結(jié)構(gòu)變形，保證電機(jī)正常 工作。另外，作為優(yōu)選，本實(shí)用新型一種永磁同步直線電機(jī)還設(shè)置了冷卻裝置，具有降低電 機(jī)溫度以及減緩電機(jī)溫度經(jīng)初級(jí)底板傳遞到負(fù)載的作用。

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的剖面圖；圖3為圖1中次級(jí)部分的俯視圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中的冷卻裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖1至圖4是本實(shí)用新型一種永磁同步直線電機(jī)的一種結(jié)構(gòu)示意圖，其中的附圖 標(biāo)記為初級(jí)20、繞組線圈21、鐵芯齒22、線圈骨架23、槽鍥M、初級(jí)底板25、第一冷卻銅管 沈、第二冷卻通管27、第一快速接頭30、第二快速接頭31、第三快速接頭32、第四快速接頭 33、次級(jí)40、永磁體41、倒角42、磁軛43、沉孔44。如圖1所示，本實(shí)施一種永磁同步直線電機(jī)包括初級(jí)20和次級(jí)40，次級(jí)40相對(duì)初 級(jí)20作直線運(yùn)動(dòng)。如圖2所示，初級(jí)20包括初級(jí)底板25、并列放置在初級(jí)底板25上的多 個(gè)鐵芯齒22，鐵芯齒22上纏繞著繞組線圈21，彼此相鄰的繞組線圈21之間經(jīng)繞組線圈骨 架23絕緣，構(gòu)成完整的繞組后由槽鍥M固定；繞組線圈21的底部位置放置由銅制成的第 一冷卻管沈，第一冷卻管沈經(jīng)導(dǎo)熱脂與繞組線圈21底面形成熱傳遞通道，構(gòu)成電機(jī)冷卻， 冷卻繞組線圈21 ；如圖4所示，初級(jí)底板25和鐵芯齒22的接觸面之間設(shè)置由銅制成的第 二冷卻管27，第二冷卻管27由導(dǎo)熱脂固定在初級(jí)底板25上，與初級(jí)底板25形成熱傳遞通 道，構(gòu)成精密冷卻，減緩電機(jī)升溫傳遞到負(fù)載。如圖3所示，次級(jí)40包括磁軛43、緊固件和多個(gè)大小形狀完全相同的永磁體41， 永磁體41的橫截面呈帶有四個(gè)相同的圓形倒角42的長(zhǎng)方形，永磁體41依N、S極交替排列， 構(gòu)成矩陣式永磁陣列粘接在磁軛43上形成次級(jí)模塊，若干次級(jí)模塊拼接，即構(gòu)成給定行程 的次級(jí)40。彼此相鄰的四個(gè)永磁體41的倒角42形成一個(gè)沉孔44，用于放置緊固件，本實(shí) 施例中的緊固件是緊固螺釘，緊固螺釘將次級(jí)固定在次級(jí)底板上，從而最大限度地降低次 級(jí)40因電磁吸力發(fā)生變形，確保電機(jī)的安全運(yùn)行。如圖4所示，冷卻介質(zhì)經(jīng)第一快速接頭30進(jìn)入第二冷卻管27，在與負(fù)載接觸的初 級(jí)底板25循環(huán)后，經(jīng)第二快速接頭31流出，減緩電機(jī)發(fā)熱向負(fù)載傳遞，實(shí)現(xiàn)精密冷卻。從 精密冷卻第二快速接頭31流出的冷卻液，經(jīng)第三快速接頭32進(jìn)入第一冷卻管沈，流經(jīng)所有 的繞組線圈21的底面，從第四快速接頭33回流到冷卻泵，完成繞組線圈21的冷卻。冷卻 介質(zhì)通常為冷卻水或冷卻油。本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例已闡明，由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員做出的各種變化或改型 都不會(huì)脫離本實(shí)用新型的范圍。
權(quán)利要求1.一種永磁同步直線電機(jī)，包括初級(jí)00)和次級(jí)(40)，次級(jí)00)相對(duì)初級(jí)00)作直 線運(yùn)動(dòng)，其特征是所述的初級(jí)OO)包括初級(jí)底板0 和放置在初級(jí)底板0 上的至少 一個(gè)鐵芯齒(22)，鐵芯齒02)上纏繞著繞組線圈(21)，彼此相鄰的繞組線圈之間絕 緣隔離；所述的次級(jí)GO)包括次級(jí)底板、磁軛(43)、緊固件和多個(gè)大小形狀完全相同的永 磁體(41)，所述的永磁體Gl)的橫截面呈帶有四個(gè)相同倒角0 的長(zhǎng)方形，多個(gè)永磁體 (41)依極性交替排列在磁軛表面形成矩陣式永磁陣列，并且彼此相鄰的四個(gè)永磁體 (41)形成一個(gè)沉孔(44)，所述的緊固件通過(guò)沉孔04)將永磁體Gl)固定在次級(jí)底板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁同步直線電機(jī)，其特征是所述的繞組線圈底 部設(shè)置第一冷卻管(26)，所述的第一冷卻管06)經(jīng)導(dǎo)熱脂與繞組線圈底面形成熱傳 遞通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種永磁同步直線電機(jī)，其特征是所述的初級(jí)底板 (25)和鐵芯齒0 的接觸面之間設(shè)置第二冷卻管(27)，所述的第二冷卻管07)由導(dǎo)熱脂 與初級(jí)底板0 形成熱傳遞通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種永磁同步直線電機(jī)，其特征是所述的倒角02)為 圓弧形倒角。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種永磁同步直線電機(jī)，其特征是所述的第一冷卻管06) 為扁平狀結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種永磁同步直線電機(jī)，其特征是所述的倒角0 為圓弧 形倒角。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種永磁同步直線電機(jī)，其特征是所述的第二冷卻管(XT) 為扁平狀結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種永磁同步直線電機(jī)，采用多個(gè)大小形狀完全相同，橫截面呈帶有四個(gè)相同倒角的長(zhǎng)方形的永磁體在磁軛表面形成矩陣式永磁陣列，并且彼此相鄰的四個(gè)永磁體形成一個(gè)沉孔，緊固件通過(guò)沉孔將永磁體固定在次級(jí)底板上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型一種永磁同步直線電機(jī)因采用緊固件將永磁體固定在次級(jí)底板上，有效減小了因初級(jí)與次級(jí)間電磁吸力引起的電機(jī)結(jié)構(gòu)變形，保證電機(jī)正常工作。另外，作為優(yōu)選，本實(shí)用新型一種永磁同步直線電機(jī)還設(shè)置了冷卻裝置，具有降低電機(jī)溫度以及減緩電機(jī)溫度經(jīng)初級(jí)底板傳遞到負(fù)載的作用。
文檔編號(hào)H02K41/03GK201854167SQ201020541059
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者廖有用, 張 杰, 楊炯, 黃彬彬 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所