一种多磁路动磁式直线振荡电机

技术特征：
1.一种多磁路动磁式直线振荡电机，其特征在于，包括：前、后机架（1）（3），设于所述前、后机架（1）（3）中间位置的外定子组固定装置（7）、安装在所述外定子组固定装置（7）的外定子组、安装在外定子组内部的内磁轭（6），以及安装在外定子组合内磁轭（6）之间的动子（17）；外定子组由两套外定子（16）构成，外定子（16）包括外磁轭（13）、两个线圈（14）分别缠绕在外磁轭（13）中间两个齿柱上且绕向相反，两个线圈缠绕在线圈架上，且绕向相反，并分别固定在外磁轭（13）的外侧齿柱的外侧，增强外侧齿柱的磁化强度，保证形成磁路的每个齿柱的磁通量相等；动子（17）由磁架（8）和永磁体（11）（12）构成，永磁体（11）（12）安装与外磁轭（13）的齿柱相对应；外定子组、动子（17）以及内磁轭（6）均同轴安装；线圈加载交变电流，动子（17）在永磁体和线圈形成的交变磁场往复运动。2.根据权利要求书1所述的一种多磁路动磁式直线振荡电机，其特征在于，所述动子（17）由磁架（8）和永磁体（11）（12）组成，永磁体（11）（12）镶嵌在磁架（8）上，安装在外定子组和内磁轭（6）之间；所述永磁体（11）（12）的制定两种型号，永磁体（11）（12）的充磁方向为径向，圆周方向按照小、大、小、小、大、小的顺序排列，大、小型号永磁体（11）（12）呈现单一的n、s极排列，沿着轴向均匀阵列四组，大型号永磁体（11）对应外磁轭（13）中间两个齿柱安装，小型号永磁体（12）对应外磁轭（13）的外侧齿柱安装；所述永磁体（11）（12）的形状为瓦片状，大型号永磁体（11）角度为60度，小型号永磁体（12）的角度为30度，永磁体宽度（11）（12）与外磁轭（13）的齿柱宽度相对应，永磁体（11）（12）的厚度根据设计的磁通量而定，总磁通量φ与永磁体厚度h的关系为，其中br为剩磁，θ为永磁体角度；永磁体的轴向长度l、沿轴向阵列的组数n以及动子行程x之间的关系式为 ,其中l
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为定子轴向长度，k为两个外定子组和内磁轭之间的距离；所述磁架（8）内腔两端部设有横梁板，横梁板上方设有凸台，用于固定和锁紧谐振弹簧（10）。3.根据权利要求书1所述的一种多磁路动磁式直线振荡电机，其特征在于，外定子组由两套外定子（16）构成；所述外定子包括外磁轭（13）、两组缠绕线圈架上且方向相反的绕组（5）和两组分别缠绕在在外磁轭（13）中间齿柱且方向相反的绕组（14）；所述外磁轭（13）为角度150度的双c型结构铁芯，双c型结构的铁芯在圆周方向阵列为两个，安装两个外磁轭中间相隔30度；齿柱的角度均为30度，两端对齐，中间两个齿柱相隔角度为60度，每个齿柱的边缘处均有1mm 的倒圆角。4.根据权利要求书3所述的一种多磁路动磁式直线振荡电机，其特征在于，一套外定子（16）包括所述的两组缠绕在线圈架上的绕组（5）且缠绕方向相反和两组分别缠绕在中间齿柱上的绕组（14）且缠绕方向相反；固定在齿柱（13-1）和（13-5）外侧绕组和缠绕在齿柱（13-2）和（13-6）的绕组以相同方向缠绕，缠绕在齿柱（13-3）和（13-7）的绕组和固定在齿柱（13-4）和（13-8）外侧绕组与上述缠绕方向相反；缠绕在外磁轭中间齿柱（13-2）（13-3）（13-6）以及（13-7）上的线圈，针对中间齿柱13-2）（13-3）（13-6）以及（13-7）磁化，外侧齿柱的磁化强度相对弱于中间齿柱13-2）（13-3）（13-6）以及（13-7），通过固定在外磁轭（13）外侧齿柱（13-1）（13-4）（13-5）以及（13-8）的线圈加强了外侧齿柱（13-1）（13-4）（13-5）以及（13-8）的磁化强度，保证形成磁路的齿柱磁通量相等；所述线圈采用串联或者并联的方式连接，绕组的引线先从左、右端板与外磁轭相接触的凹槽走线，然后将线从左、右挡板的边缘凹槽中引出，所述线圈缠绕的形状为扇形。
5.根据权利要求书1所述的一种多磁路动磁式直线振荡电机，其特征在于，所述内磁轭（6）由两个半
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工”型铁芯组合而成，与外磁轭轴向长度略长；所述内磁轭（6）的“工”型孔安装时与外定子组同轴，内磁轭（6）开孔的位置与缠绕在线圈架上的绕组相对应，内磁轭（6）两端设有螺纹，用于和左、右端板（4）（9）连接。6.根据权利要求书1所述的一种多磁路动磁式直线振荡电机，其特征在于，所述左、右端板（4）（9）的大小、设有螺纹处以及扇形孔处根据电机设计尺寸以及线圈（5）（14）分布位置而定，安装时扇形孔对应线圈，目的是进行散热，在左、右端板（4）（9）的边缘处分布着六个圆孔，用于固定外定子组，在左、右端板（4）（9）的轴线处设有螺纹孔，用于安装内磁轭（6）。7.根据权利要求书1所述的一种多磁路动磁式直线振荡电机，其特征在于，所述前、后机架（1）（3）中间设有固定装置（7），前、后机架（1）（3）的两侧顶板的内侧设有圆形凹槽，用于锁紧谐振弹簧（10），前、后机架（1）（3）边缘分布螺纹孔，通过螺栓将前、后机架（1）（3）固定连接；将所述的外定子组、内磁轭（6）以及动子（17）通过固定装置（7）安装在前、后机架（1）（3）上；所述谐振弹簧（10）固定并锁紧在磁架（8）的横梁板的凸台和前、后机架（1）（3）的圆凹槽内。

技术总结
本发明公开一种多磁路动磁式直线振荡电机，包括前后机架、左右端板、内磁轭、外定子组、动子、谐振弹簧；外定子组包括两套外定子，外定子包括外磁轭、缠绕在外磁轭齿柱绕组和固定在外侧齿柱绕组，缠绕在外磁轭中间两个齿柱上的两个线圈，针对中间两个齿柱磁化，外侧齿柱的磁化强度相对弱于中间两个齿柱，通过固定在外磁轭外侧齿柱上的线圈加强了外侧齿柱的磁化强度，保证形成磁路的齿柱磁通量相等；磁通量经过外定子组、永磁体、气隙以及内磁轭形成完整的闭合磁路；外定子组、永磁体以及内磁轭均同轴安装。本发明改善电机运行时磁路磁通量差异使磁路稳定、形成多条闭合磁路、提高永磁体的利用率、电磁力输出稳定、行程可调范围大。行程可调范围大。行程可调范围大。


技术研发人员：陈洪月 李伟 毛君 刘嗣哲 林青竹 孙希然 蔡明航
受保护的技术使用者：辽宁工程技术大学
技术研发日：2022.05.20
技术公布日：2022/8/26