一种大推力高频往复运动永磁同步直线电机的制作方法

1.本实用新型涉及永磁同步直线电机结构，具体涉及一种大推力高频往复运动永磁同步直线电机。


背景技术：

2.直线电机是将电能通过磁场转化为电磁推力，从而驱使电机的初、次级间产生相对的直线运动。单层平板式是最常见的同步直线电机形式之一，多用于往复直线运动。单层平板式直线电机除了产生平行于运动方向的电磁推力外, 还会在初级与次级之间产生一个垂直于进给运动方向的法向磁拉力, 其大小约为电磁推力值的8～10倍，尤其大推力的直线电机，其法向磁拉力会非常大。过大法向磁拉力会造成电机导向支撑用的导轨滑块在运行过程中产生非常大的摩擦阻力，不仅影响直线电机的动态性能指标，无法完成高频往复的运动要求，而且会使导轨滑块快速磨损；长时的高频往复的运动，会使运动的滑块无法加注润滑油，进一步加快滑块磨损；直线电机一般都采用动圈式，长时的高频往复运动，导致连接线缆弯折寿命（最高约1000万次）快速失效，这将严重的影响系统控制的稳定性及使用寿命。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种推力大、能够高频往复运动、系统控制稳定、使用寿命长的大推力高频往复运动永磁同步直线电机。
4.本实用新型采用的技术方案是：一种大推力高频往复运动永磁同步直线电机，包括上初级单元、下初级单元和次级单元；所述的上初级单元包括上机壳及安装在上机壳上的上绕组铁芯；所述的下初级单元包括下机壳及安装在下机壳上的下绕组铁芯及滑块；上机壳安装在下机壳上，所述的上绕组铁芯与下绕组铁芯平行；所述的次级单元位于上绕组铁芯和下绕组铁芯之间，次级单元包括动子导磁板、安装在动子导磁板顶面和底面上的永磁体及安装在动子导磁板底面上的直线导轨；直线导轨嵌装在滑块的凹槽内，直线导轨能在滑块中做来回往复运动。
5.上述的大推力高频往复运动永磁同步直线电机中，所述的永磁体粘贴在动子导磁板顶面和底面上，不锈钢护板通过紧固螺钉安装于动子导磁板顶面和底面上， 动子导磁板顶面和底面上的不锈钢护板分别包覆动子导磁板顶面和底面上的永磁体。
6.上述的大推力高频往复运动永磁同步直线电机中，所述的下机壳和上机壳之间设有调整垫片ⅱ，滑块和下机壳之间设有调整垫片ⅰ。
7.上述的大推力高频往复运动永磁同步直线电机中，下初级单元的绕组铁芯两侧分别设有两个固定滑块，同侧固定的两个滑块安装在同一直线上，且绕组铁芯两侧滑块所在的直线互相平行；动子导磁板底面上对应于滑块位置分别设有直线导轨，直线导轨嵌装在相对应滑块的凹槽内。
8.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
9.1、本实用新型次级单元采用双边永磁体，次级单元与上初级单元、下初级单元形双气隙的对称结构，并通过调整垫片调整次级单元与上初级单元、下初级单元的两侧气隙大小，消除加工及装配误差，使电机上、下法向磁拉力互相抵消，减小法向磁拉力的影响，保证系统控制稳定性，且提高了电机的使用寿命。
10.2、本实用新型采用动磁式，次级单元通过不锈钢护板包覆永磁体，对永磁体进行防护，防止永磁体的脱落及磁性尘埃吸入电机的永磁体与上绕组铁芯、下绕组铁芯之间的气隙。绕组铁芯连接线缆固定无往复弯折，保证线缆的使用寿命。
11.3、本实用新型的直线导轨固定在次级单元上，可随次级单元一起做往复运动，滑块固定在下初级单元上，静止不动，可不停机添加润滑剂，提高了生产效率。
附图说明
12.图1为本实用新型的原理示意图。
13.图中：1为上初级单元，2为次级单元， 3为下初级单元。
14.图2为本实用新型的结构示意图。
15.图中：4为上机壳，5为上绕组铁芯，6为永磁体，7为不锈钢护板，8为动子导磁板，9为下绕组铁芯，10为下机壳，11为滑块，12为直线导轨，13为调整垫片ⅰ，14为调整垫片ⅱ。
具体实施方式
16.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
17.如图1、2所示，本实用新型包括上初级单元1、下初级单元3和次级单元2。所述的上初级单元1包括上机壳4及安装在上机壳4上的上绕组铁芯5。所述的下初级单元3包括下机壳10、安装在下机壳10上的下绕组铁芯9及安装在下机壳10上的滑块11；所述的上机壳4安装在下机壳10上，所述的上绕组铁芯5与下绕组铁芯9平行；所述的次级单元2位于上绕组铁芯5和下绕组铁芯9之间。次级单元2包括动子导磁板8及安装在动子导磁板8顶面和底面上的永磁体6。所述的永磁体6粘贴在动子导磁板8顶面和底面上，不锈钢护板7通过紧固螺钉安装于动子导磁板8顶面和底面上， 动子导磁板顶面和底面上的不锈钢护7板分别包覆动子导磁板顶面和底面上的永磁体6。对永磁体6进行防护，防止永磁体6的脱落及磁性尘埃吸入电机的永磁体6与上绕组铁芯5、下绕组铁芯9之间的气隙。
18.所述的下机壳10上绕组铁芯9两侧分别设有两个滑块11，同侧的两个滑块11安装在同一直线上，且绕组铁芯9两侧滑块11所在的直线互相平行。动子导磁板8底面上对应于滑块11位置分别设有直线导轨12，直线导轨12嵌装在相对应滑块11的凹槽内。直线导轨12可随次级单元2的动子导磁板8一起做往复运动，滑块11固定在下初级单元3的下机壳10上，静止不动，可不停机添加润滑剂，提高生产效率。所述的下机壳10和上机壳4之间设有调整垫片ⅱ14，滑块11和下机壳10之间设有调整垫片ⅰ13。调整垫片ⅱ14能调整上初级单元1与次级单元2顶面之间的气隙，调整垫片ⅰ13能调整下初级单元3与次级单元2底面之间的气隙。
19.本实用新型的次级单元2采用双边永磁体6，次级单元2与上初级单元1、下初级单元3形成双气隙的对称结构，通过调整垫片ⅰ13、调整垫片ⅱ14分别调整次级单元2与下初级单元3、上初级单元1之间的气隙尽可能一致，使上、下磁拉力最大程度的抵消。


技术特征：
1.一种大推力高频往复运动永磁同步直线电机，其特征是：包括上初级单元、下初级单元和次级单元；所述的上初级单元包括上机壳及安装在上机壳上的上绕组铁芯；所述的下初级单元包括下机壳及安装在下机壳上的下绕组铁芯及滑块；上机壳安装在下机壳上，所述的上绕组铁芯与下绕组铁芯平行；所述的次级单元位于上绕组铁芯和下绕组铁芯之间，次级单元包括动子导磁板、安装在动子导磁板顶面和底面上的永磁体及安装在动子导磁板底面上的直线导轨；直线导轨嵌装在滑块的凹槽内，直线导轨能在滑块中做来回往复运动。2.根据权利要求1所述的大推力高频往复运动永磁同步直线电机，其特征是：所述的永磁体粘贴在动子导磁板顶面和底面上，不锈钢护板通过紧固螺钉安装于动子导磁板顶面和底面上， 动子导磁板顶面和底面上的不锈钢护板分别包覆动子导磁板顶面和底面上的永磁体。3.根据权利要求1所述的大推力高频往复运动永磁同步直线电机，其特征是：所述的下机壳和上机壳之间设有调整垫片ⅱ，滑块和下机壳之间设有调整垫片ⅰ。4.根据权利要求1所述的大推力高频往复运动永磁同步直线电机，其特征是：下初级单元的绕组铁芯两侧分别设有两个固定滑块，同侧固定的两个滑块安装在同一直线上，且绕组铁芯两侧滑块所在的直线互相平行；动子导磁板底面上对应于滑块位置分别设有直线导轨，直线导轨嵌装在相对应滑块的凹槽内。

技术总结
本实用新型提供了一种大推力高频往复运动永磁同步直线电机，包括上初级单元、下初级单元和次级单元；上初级单元包括上机壳及安装在上机壳上的上绕组铁芯；下初级单元包括下机壳及安装在下机壳上的下绕组铁芯及滑块；上机壳安装在下机壳上；所述的次级单元位于上绕组铁芯和下绕组铁芯之间，次级单元包括动子导磁板、安装在动子导磁板顶面和底面上的永磁体及安装在动子导磁板底面上的直线导轨；直线导轨嵌装在滑块的凹槽内，直线导轨能在滑块中做来回往复运动。本实用新型采用双边永磁体与上绕组铁芯、下绕组铁芯形双气隙的对称结构，使电机上、下法向磁拉力互相抵消，减小法向磁拉力的影响，保证系统控制稳定性，且提高了电机的使用寿命。使用寿命。使用寿命。


技术研发人员：何娟 刘小军 刘延波 朱伦敏 黎看
受保护的技术使用者：长沙湘电电气技术有限公司
技术研发日：2021.07.21
技术公布日：2021/12/7