一种动子结构及包括该动子结构的动磁式直线电机的制作方法

本发明涉及电机制造领域，具体涉及一种动子结构及包括该动子结构的动磁式直线电机。

背景技术：

直线电机是一种在有限行程内做往复直线运动的电动机，其由外定子、线圈、内定子及动子组成，其根据动子结构可分为动圈式、动铁式及动磁式三种形式。

动磁式直线电机，特别是采用稀土永磁体的动磁式直线电机具有结构简单，运行可靠；体积小，质量轻；损耗小，效率高；电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点，因而应用范围极为广泛，几乎遍及航空航天、国防、工农业生产和日常生活的各个领域。

如图1所示，现有的动磁式直线电机一般由永磁体、永磁体支架以及动子支架等三部分组成，其中永磁体支架2与动子支架1过盈配合，永磁体3粘贴于永磁体支架2的内侧。首先，这种包含了三个部件的动子结构较为复杂，可能造成同心度偏差，且运行时间增加后，动子支架与永磁体支架之间的连接不稳定；其次，在电机运转时，随着动磁式直线电机内部温度升高，永磁体3易退磁；最后，由于永磁体3需要粘贴在永磁体支架2的内侧，受到空间限定，因此一般这种永磁体3的厚度普遍较薄(例如不超过2mm)，较易退磁。在电机运行中一旦退磁会造成活塞堵转，进而影响动磁式直线电机的性能。

此外，众所周知线性压缩机开发和研究中的关键点就是动子结构设计，在进行动子结构开发设计时，首先应当提高装设在动子上的永磁体的圆度和同心度；其次，因为磁铁是在两个定子之间直线运动的，间隙很小，同时，由于动子支架也要做直线运动，要求尽量减轻重量，因此，动子支架的材料和结构设计都非常重要。因而，本领域技术人员致力于提供一种动子结构及包括该动子结构的动磁式直线电机，能够提高永磁体的抗退磁能力，从而提升动磁式直线电机的性能，同时具有结构简化、重量降低等优势。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种动磁式直线电机，能够提高永磁体的抗退磁能力，从而提升动磁式直线电机性能，同时具有结构简化、重量降低等优势。

为了提高永磁体的抗退磁能力，本发明提供的动磁式直线电机，首先将永磁体外 置于动子支架外侧，使得永磁体与空气的接触面积更大，便于散热，从而提高永磁体的抗退磁能力；其次增加永磁体厚度，一方面可以提升永磁电机性能，另一方面可以提高永磁体的抗退磁能力；最后简化了动子结构的组件，降低了重量。

本发明提供一种动子结构，包括动子本体以及多个永磁体，动子本体上开设多个槽，永磁体均匀嵌设于动子本体的外侧，且位于动子本体上相邻的两个槽之间，使得永磁体与空气的接触面积更大，便于散热，从而提高永磁体的抗退磁能力。

进一步地，动子本体外侧还设有多个凸楞，用以固定永磁体，更佳地，凸楞位于动子本体上槽的侧沿，更佳地，凸楞是连续的细长条形或间断分布的凸点。进一步地，永磁体通过粘结的方式进一步固定于动子本体外侧，以确保动子在电机运行过程中，永磁体的稳固连接。

进一步地，永磁体的厚度大于或等于3mm，增加永磁体厚度，一方面可以提升永磁电机性能，另一方面可以提高永磁体的抗退磁能力。

本发明还提供一种动磁式直线电机，包括内定子、外定子、线圈以及本发明提供的动子结构，动子结构设置于内定子与外定子之间的气隙中，线圈设置于外定子上。

由于本发明提供的动子结构具有较强的抗退磁能力，因而能够提升动磁式直线电机性能。

与现有技术相比，本发明提供的动子结构以及包括该动子结构的动磁式直线电机具有以下有益效果：

(1)取消了永磁体支架与动子支架的两件组合式结构，直接将永磁体均匀设置于动子本体的外侧，一方面简化了结构，另一方面使得永磁体与空气的接触面积更大，便于散热，从而提高永磁体的抗退磁能力；

(2)永磁体之间设置间隙，有利于空气的流通，便于散热，进一步提高永磁体的抗退磁能力；

(3)动子本体上设置槽，有利于动子骨架内外的空气交换，便于散热，进一步提高永磁体的抗退磁能力，动子本体外侧还设置凸楞，用以固定永磁体；

(4)增加永磁体厚度，一方面可以提升永磁电机性能，另一方面可以提高永磁体的抗退磁能力。

附图说明

图1是现有技术中的动子结构示意图；

图2是本发明的一个实施例的动子结构示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描 述，但本发明并不限于以下实施例。

如图2所示，本发明的一个实施例的动子结构，包括动子本体1、以及多个永磁体3，动子本体1上开设多个槽10，有利于动子骨架1内外的空气交换，便于散热，进一步提高永磁体3的抗退磁能力。永磁体3均匀嵌设于永磁体支架2的外侧，且位于动子本体1上相邻的两个槽10之间。，使得永磁体3与空气的接触面积更大，便于散热，从而提高永磁体3的抗退磁能力。相应地，永磁体3之间也有间隙，有利于空气的流通，便于散热，进一步提高永磁体3的抗退磁能力。

较佳地，动子本体1外侧还设有多个凸楞(未图示出)，例如，位于槽10的侧沿，藉由这种凸楞的设置可以固定永磁体3，其中，凸楞可以是连续的细长条形，也可以是间断分布的凸点，在加工制造时，能够通过插接等方式将永磁体3嵌入组装。需要特别说明的是，本发明不局限于前述的具体实施例，本领域技术人员通过本发明所揭示的内容做出的修改以及变形也被本发明的权利要求所覆盖。

较佳地，凸楞可以设置在槽的两个侧沿，但是也不局限于此，例如凸楞并不一定需要成对设置，也可以是位于一侧的例如“┌”等形状，用于限定永磁体的位置。

当然，为了尽量确保永磁体3在电机运行过程中与动子本体1稳固连接，还可以通过粘结防水剂进一步固定于动子本体1外侧。

由于本发明的永磁体3设置与动子本体1外侧，因此不会受到动子内部尺寸的限制，相较于现有技术的永磁体设置于支架内侧的方式可以大幅地增加永磁体的厚度，永磁体3的厚度大于或等于3mm，增加永磁体3厚度，一方面可以提升永磁电机性能，另一方面可以提高永磁体3的抗退磁能力，在本实施例中，永磁体3的厚度为3.5mm。

本发明还提供一种动磁式直线电机，包括内定子、外定子、线圈以及本发明提供的动子结构，动子结构设置于内定子与外定子之间的气隙中，线圈设置于外定子上。上述动子结构，如图2所示，包括动子本体1以及多个永磁体3，永磁体3均匀设置于动子本体1的外侧。

由于本发明提供的动子结构具有较强的抗退磁能力，因而能够提升动磁式直线电机性能。

本发明提供的动子结构以及包括该动子结构的动磁式直线电机，取消了永磁体支架与动子支架的两件组合式结构，直接将永磁体均匀设置于动子本体的外侧，一方面简化了结构，另一方面使得永磁体与空气的接触面积更大，便于散热，从而提高永磁体的抗退磁能力；永磁体之间设置间隙，有利于空气的流通，便于散热，进一步提高永磁体的抗退磁能力；动子本体上设置槽，有利于动子骨架内外的空气交换，便于散热，进一步提高永磁体的抗退磁能力，动子本体外侧还设置凸楞，用以固定永磁体；增加永磁体厚度，一方面可以提升永磁电机性能，另一方面可以提高永磁体的 抗退磁能力。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。