一種無刷直線電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機(jī)，更具體地說，涉及一種無刷直線電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)的快速發(fā)展，直線感應(yīng)電機(jī)取代傳統(tǒng)的普通旋轉(zhuǎn)電機(jī)得到了更為廣泛的應(yīng)用，采用直線感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動可以省去傳統(tǒng)的普通旋轉(zhuǎn)電機(jī)中把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動的機(jī)械齒輪，從而能夠降低生產(chǎn)成本、簡化生產(chǎn)工藝，還能夠避免機(jī)械齒輪運(yùn)動時(shí)發(fā)出的噪聲，減小電機(jī)的整體體積，質(zhì)量減輕，維護(hù)成本降低。特別是在軌道交通應(yīng)用方面，采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動時(shí)，其驅(qū)動力是通過車輪和鐵軌之間的黏著力產(chǎn)生，速度過高及減速時(shí)會出現(xiàn)輪軌滑動等問題，而如果采用直線感應(yīng)電機(jī)代替旋轉(zhuǎn)電機(jī)，就可以克服旋轉(zhuǎn)電機(jī)在此應(yīng)用場合中的上述缺點(diǎn)，提高整個系統(tǒng)的效率。
[0003]直線感應(yīng)電機(jī)為無刷結(jié)構(gòu)，不需要維護(hù)，初級結(jié)構(gòu)簡單，制造及使用成本較低，在城市軌道交通直線驅(qū)動等領(lǐng)域發(fā)揮出了不可忽視的重要作用。然而，目前市場上的直線感應(yīng)電機(jī)還具有很多需要進(jìn)一步改進(jìn)的地方比如結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)速性能不佳，盡管采用矢量控制等變頻技術(shù)，控制起來依然較為復(fù)雜，調(diào)速性能也仍然無法與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的直線電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作效率不高，成本高昂的不足，提供了一種無刷直線電機(jī)，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，在轉(zhuǎn)子運(yùn)動的每一個瞬間，定子的所有磁極都參與作用，而且通過控制兩個線圈串聯(lián)形成的線圈繞組導(dǎo)通電流的大小能夠控制轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到任意位置停留，非常適用于伺服控制，結(jié)構(gòu)以及工作原理相較于現(xiàn)有技術(shù)均得到了極大地簡化，工作效率也得以大大提高，工作可靠，成本低廉，壽命長。
[0006]2.技術(shù)方案
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0008]本發(fā)明的一種無刷直線電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子總承和殼體，所述的殼體內(nèi)部設(shè)置有絲杠，所述的定子包括多個具有線圈的磁極，且相對于定子中心對稱的兩個線圈串聯(lián)形成線圈繞組，所述的轉(zhuǎn)子總承由轉(zhuǎn)子與電機(jī)輸出軸組裝而成，且轉(zhuǎn)子可相對電機(jī)輸出軸自由的轉(zhuǎn)動，所述的轉(zhuǎn)子包括與絲杠螺旋連接的連接軸，該連接軸上設(shè)置有永磁體。
[0009]更進(jìn)一步地，所述的殼體上下兩側(cè)分別開設(shè)有供電機(jī)輸出軸作左右往復(fù)直線運(yùn)動的限位槽，所述的絲杠的兩端分別與殼體中部的左右兩端固定。
[0010]更進(jìn)一步地，所述的定子包括四個具有線圈的磁極，每個磁極上均設(shè)有用于放置線圈的布線槽，線圈纏繞在上述的布線槽中，且兩兩相對于定子中心對稱的線圈串聯(lián)在一起形成兩個線圈繞組。
[0011]更進(jìn)一步地，所述的連接軸兩端部各設(shè)有相同的永磁體，所述的永磁體采用永磁磁鋼。
[0012]更進(jìn)一步地，所述的電機(jī)輸出軸為雙側(cè)輸出軸或單側(cè)輸出軸。
[0013]更進(jìn)一步地，所述的電機(jī)輸出軸上具有與連接軸外徑尺寸相適配的安裝孔，且電機(jī)輸出軸上的磁極分布為兩組結(jié)構(gòu)相同，朝向相同的永磁體。
[0014]更進(jìn)一步地，所述的連接軸和電機(jī)輸出軸均采用鋼材制成。
[0015]3.有益效果
[0016]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
[0017](I)本發(fā)明的一種無刷直線電機(jī)，其殼體內(nèi)部設(shè)置有絲杠，定子包括多個具有線圈的磁極，且相對于定子中心對稱的兩個線圈串聯(lián)形成線圈繞組，轉(zhuǎn)子總承由轉(zhuǎn)子與電機(jī)輸出軸組裝而成，且轉(zhuǎn)子可相對電機(jī)輸出軸自由的轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子包括與絲杠螺旋連接的連接軸，該連接軸上設(shè)置有永磁體，采用上述結(jié)構(gòu)，大大簡化了現(xiàn)有的直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)以及工作原理，降低了制造成本；
[0018](2)本發(fā)明的一種無刷直線電機(jī)，其定子包括四個具有線圈的磁極，每個磁極上均設(shè)有用于放置線圈的布線槽，線圈纏繞在上述的布線槽中，且兩兩相對于定子中心對稱的線圈串聯(lián)在一起形成兩個線圈繞組，采用兩個線圈繞組即電機(jī)電線僅需要兩條即可實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)子的驅(qū)動，不僅簡化了驅(qū)動電路，還大大節(jié)約了金屬材料的使用量，從而進(jìn)一步降低了制造成本，并且具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)；
[0019](3)本發(fā)明的一種無刷直線電機(jī)，在轉(zhuǎn)子運(yùn)動的每一個瞬間，定子的所有磁極都參與作用，因此工作效率也得以大大提高；
[0020](4)本發(fā)明的一種無刷直線電機(jī)，通過控制兩個線圈串聯(lián)形成線圈繞組導(dǎo)通電流的大小能夠控制轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到任意位置停留，非常適用于伺服控制，也是現(xiàn)有的無刷電機(jī)很難做到的。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明中轉(zhuǎn)子總承與殼體的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明中轉(zhuǎn)子總承與定子的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3和圖4為本發(fā)明中轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5和圖6為本發(fā)明中電機(jī)輸出軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖7為本發(fā)明中轉(zhuǎn)子總承的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖8為本發(fā)明中定子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖9、圖10、圖11、圖12和圖13為本發(fā)明中轉(zhuǎn)子作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的原理示意圖。
[0028]不意圖中的標(biāo)號說明:
[0029]1、永磁體；2、連接軸；3、電機(jī)輸出軸；4、殼體；41、限位槽；5、絲杠；6、定子；61、第一磁極；62、第二磁極；63、第三磁極；64、第四磁極；7、；轉(zhuǎn)子總承。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)描述。
[0031]實(shí)施例
[0032]如圖1和圖2所不，本實(shí)施例的一種無刷直線電機(jī)，包括定子6、轉(zhuǎn)子總承7和殼體4，殼體4內(nèi)部設(shè)置有絲杠5，絲杠5的兩端分別與殼體4中部的左右兩端固定。定子6包括多個具有線圈的磁極，且相對于定子6中心對稱的兩個磁極上的線圈串聯(lián)形成線圈繞組，具體在本實(shí)施例中定子6包括四個具有線圈的磁極，分別為第一磁極61、第二磁極62、第三磁極63和第四磁極64，每個磁極上均設(shè)有用于放置線圈的布線槽，如圖8所示，磁極上靠近轉(zhuǎn)子安裝位置的一端是采用與轉(zhuǎn)子外緣同心的圓弧結(jié)構(gòu)，圓弧的兩端各設(shè)有一個布線槽，線圈纏繞在上述的布線槽中，同一磁極上兩個布線槽內(nèi)的線圈串聯(lián)，當(dāng)線圈通電，同一個磁極上的兩個布線槽內(nèi)的線圈產(chǎn)生相同的極性，且該磁極的磁場作用力更加均勻有效；本實(shí)施例將兩兩相對于定子6中心對稱的磁極上的線圈串聯(lián)在一起形成兩個線圈繞組，即第一磁極61上的線圈與第三磁極63上的線圈串聯(lián)形成第一個線圈繞組，第二磁極62上的線圈與第四磁極64上的線圈串聯(lián)第二個線圈繞組，采用這種結(jié)構(gòu)，電機(jī)電線僅需要兩條即可實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)子的驅(qū)動，不僅簡化了驅(qū)動電路，還大大節(jié)約了金屬材料的使用量，從而