专利名称：单相交流直线电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种交流直线电动机，为一种单相交流直线电动机。
现有的单相交流直线电动机通常是由初级、气隙和次级组成，初级上开有槽，槽内嵌有分布绕组，如苏联专利SU100716所公开的单相交流直线电机，这种单相交流直线电机，由于初级本身的制造工艺比较复杂，决定了整个电机的制造工艺复杂。在现有的单相交流直线电机中还有一种管型的直线电机，它是由初级铁心，固定于初级铁心上的空心螺管线圈及穿过空心螺管线圈中孔的次级铁心组成，该电机虽然初级绕组采用集中绕组，相对分布绕组简化了生产工艺，但其初级铁心为固定空心螺管线圈及次级铁心使整个初级铁心的结构比较复杂，使电机的制造工艺复杂化。
本发明的目的为提供一种初级铁心为凸极式，初级绕组为集中绕组，结构简单、合理，制造工艺简单的单相交流直线电动机。
本发明为一种单相交流直线电动机，由初级铁心、初级绕组、分相电容及次级导板组成，其中在该直线电机中还有一个匚形起磁轭作用的外壳，且该直线电机的初级铁心为凸极式、初级绕组为集中式绕组。在匚形外壳的一面固定有不小于两个的辅助磁极铁心，在匚形外壳的另一面固定有不少于一个的主磁极铁心，处于匚形外壳两面的主、辅磁极铁心相互呈交叉间隔分布，在各主、辅磁极铁心相对的匚形外壳一面和各主、辅磁极铁心相对，分别设有铁心，用于构成磁路，在主、辅磁极之间固定有次级导板，这样，由各主、辅磁极经气隙穿过次级导板，经各主、辅磁极相对的铁心，再经起磁轭作用的外壳回到各各主、辅磁极，形成该直线电机的磁路。在各主、辅磁极铁心上绕有相应的主、辅绕组，其中各主绕组相邻反相串联加于单相交流电源两端，各辅绕组相邻反相串联，再和分相电容串联加于单相交流电源两端。整个电机的外形尺寸是由电机的功率和选用的磁性材料决定的，根据磁路所用磁性材料及工作电流的大小可相应确定磁路中磁密和磁通B、φ的大小，各磁极磁势、磁极铁心截面及绕组的线径和匝数也随之确定。各主、辅磁极极数的多少是由所需电磁驱动力决定的，但最少应满足一个主磁极和二个辅磁极。各磁极的相互固定位置是由多种因素决定的首先从受力角度分析，在其它条件相同的情况下欲使次级导板所受的电磁力尽可能大，各相邻磁极应尽可能的靠近，即各相邻磁极应尽可能地相互交叉，使一个磁极在次级导板上感应的涡电流尽可能大地处于相邻磁极的磁场作用范围内，这样作用于次级导板上的电磁力就会最大。其次从磁场角度分析，欲想作用于次级导板上的电磁力最大，应使各磁极在次级导板上感应的涡电流尽可能的大，所以要保证各磁极穿过次级导板的磁通量尽可能的大，这样一则需保证和各磁极相对的铁心的尺寸应尽可能的大，这样可保证磁路的磁容量，避免磁路的超饱和。本发明应保证各相对铁心的宽度和主、辅磁极铁心立柱的直径相等，各铁心长度应和磁极的长度相同;二则为减小各磁极漏磁;在考虑磁极固定位置时，还应满足S1＞S2使得绝大部份的磁通穿过次级导板，而这样又限制了各相邻磁极尽可能大地相互交叉的条件，顾综合考虑以上的限制条件，本发明的各磁极的固定位置应满足3S2＞S1≧S2。
本发明为保证充分利用次级导板上感应的涡电流，应使次级导板宽度和主、辅磁极的长度相等，这样可得到最大的电磁驱动力。
本发明对大功率的直线电机为减少磁路本身的损耗，各主、辅磁极铁心及各磁极相对铁心可由硅钢片叠压而成;对小功率直线电机为简化生产工艺，可直接采用整块钢材制成。
电机本身的换向可由点动开关完成，也可由行程开关完成。
本发明通过对现有单相交流直线电机初级的改进，由分布绕组改成集中绕组，使电机本身的结构简化，并简化了生产工艺，该电机还具有成本低廉、性能可靠的优点。
附
图1为本发明实施例的具体结构图附图2为图1的A-A剖视附图3为图1的B-B剖视附图4为图1的侧视图附图5为实施例1的电路连接图附图6实施例2的具体结构图附图7为实施例2的电路连接图本发明具体实施例1如下本实施例为极数最少的一种单相交流直线电机，用于自动窗帘，在匚形外壳1上部由螺钉固定有由整块钢材制成的辅助磁极铁心2和3，在匚形外壳1下部由螺钉固定有由整块制成的主磁极铁心4，在辅助磁极铁心2和3，主磁极铁心4的相对位置分别设有和匚形外壳由螺钉固定的铁心5、6、7，主磁极铁心4和辅助磁极2、3呈交叉间隔排列，呈三角分布，次级导板由铝板制成，次级铝板8处于主、辅磁极之间，这样，主磁极经气隙穿过次级铝板8经铁心7再经匚形外壳回到主磁极4形成磁路，两辅磁极同理也形成磁路，在主、辅磁极铁心4、2、3上分别绕有主绕组9、辅绕组10和12，主绕组9直接并联于单相交流电源两端，辅绕组10、12反相串联并和分相电容C1相串联后并联于单相交流电源的两端。为保证磁通最大限度地穿过次级铝板，本实施例应满足于主磁极正对的铁心7的宽度H于主磁极铁心4的铁心立柱的直径d相等，铁心5、6的宽度和其相对的辅助磁极铁心2、3的铁心立柱的直径相等，同时各次级铝板的宽度和铁心的宽度均相等，各磁极的固定位置应满足3S2＞S1≥S2，这样，既可综合考虑磁通与受力的关系使电机处于最佳的工作状态，也即产生的电磁驱动力最大。在匚形外壳的两端固定有轴13、14，轴上固定有滚轮15、16，并将两滚轮置于次级铝板8上使电机沿次级铝板做往复运动，电机的运动为立轨式，整个电机的换向由双向点动开关20控制，接通电源，当按下连动开关A-A′时电机向一方运动，当按下连动开关B-B′时电机向另一方运动。本实施例中所述电机的功率100W，主绕组线径0.12，匝数3500，辅绕组线径0.17，匝数1200，电容容量10μ，电磁力2牛顿。
本发明的第二实施例为五个磁极单相交流直线电机，其中各主、辅磁极铁心及主、辅磁极相对的铁心均由硅钢片叠压而成，这样可减小大功率电机中磁路本身的损耗，各主、辅磁极及相对铁心的固定位置及尺寸关系均遵守上述的条件即满足S2≤S1＜3S2，各主、辅磁极相对铁心的宽度和各相对主、辅磁极铁心立柱的直径相等，长度和磁极长度相等，次级铝板的宽度和主、辅磁极的长度相等，两主绕组相邻反相串联，三个辅绕组相邻反相串联并和分相电容相串联。接通电源即可由点动开关控制其往复运动。
权利要求
1.一种单相交流直线电动机，由初级铁心、初级绕组、分相电容及次级导板组成，其特征为该直线电机还含有一个ㄈ形起磁轭作用的外壳，该直线电机的初级铁心为凸极式，初级绕组为集中绕组，凸极式初级铁心固定于ㄈ形的外壳上；在ㄈ形外壳的一面固定有不小于两个的辅助磁极铁心，在ㄈ形外壳的另一面固定有不小于一个的主磁极铁心，处于ㄈ形外壳两面的主、辅磁极铁心相互呈交叉间隔分布，在每一磁极铁心相对的ㄈ形外壳的一面和各主、辅磁极铁心相对都设有铁心，用于构成磁路；各主、辅磁极铁心上绕有相应的主、辅绕组，各主绕组相邻反相串联加于单相交流电源两端，各辅绕组相邻反相串联后再和分相电容串联加于单相交流电源两端；相邻磁极和铁心的固定位置应满足S2＜S1＜3S2。
2.如权利要求1所述的单相交流直线电动机，其特征为各铁心的宽度应和其相对的主、辅磁极铁心的立柱的直径相等，其长度应和磁极的长度相等。
3.如权利要求1所述的单相交流直线电动机，其特征为次级导板的宽度应和主、辅磁极的长度相等。
全文摘要
一种单相交流直线电动机由初级铁心、初级绕组、分相电容及次级导板组成，其特征为该直线电机还含有一个形起磁轭作用的外壳，该直线电机的初级铁心为凸极式，初级绕组为集中绕组，形外壳两面磁极上的绕组分别相邻反相串联，加于单相交流电源两端。该直线电机由于采用了凸形磁极和集中绕组，使整个电机的结构简单、合理，使电机的生产工艺简化。
文档编号H02K41/025GK1035592SQ8810114
公开日1989年9月13日 申请日期1988年3月2日 优先权日1988年3月2日
发明者李晋, 李昕 申请人:李晋, 李昕