一种永磁式开关磁阻直线电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明一种永磁式开关磁阻直线电机，属于电机研究领域，具体来讲涉及一种直线运动过程中推力脉动小，运行平稳的永磁式开关磁阻直线电机。
【背景技术】
[0002]在现代机械制造工业以及军事工业领域中，高精度、高速度的直线运动正在日益凸显出其必要性及重要性。直线运动设备及装置可以广泛应用于数控机床及其加工、磁悬浮运动设备、机器人运动甚至电磁炮的制造等领域。
[0003]实现直线运动的传统方法通常使用单个或多个旋转电机，通过联动机械装置将旋转运动转化为直线运动。由于能量转化过程要通过多个机械装置，因此传统方法能量利用效率低，可靠性较差，同时由于机械损耗难以计算，导致这种方法下的直线运动难以达到高精度控制，同时无法实现高速运行。
[0004]近年来，直线电机的研制飞速发展并在工业上得到了广泛应用，在传统旋转电机的基础上，研究人员开发出不同类型的直线电机，比如步进式直线电机，永磁式同步直线电机以及开关磁阻直线电机等，但是，由于直线电机特殊的结构以及控制方式，此类电机往往在继承了同种类旋转电机的结构特点的同时，无法兼顾稳定性、高速度、高精度的要求，特别是针对恶劣的工作环境，此类电机往往导致高额的维护成本以及工作效率低下的困境。已有的直线电机通常推力脉动较大，能量转换密度低，噪声问题突出，特定频率下甚至产生谐振，因此，直线电机的运动受到了其自身结构的限制。
【发明内容】
[0005]本发明一种永磁式开关磁阻直线电机，其目的在于提供一种在实现直线运动的同时，保证在运动过程中推力脉动小，能量转换率高，推力大的新型结构永磁式开关磁阻直线电机的运动装置。
[0006]本发明一种永磁式开关磁阻直线电机，其特征在于是一种无需联动机械装置将旋转运动转化为直线运动，在实现直线运动的同时，保证在运动过程中推力脉动小，能量转换率高，推力大的永磁式开关磁阻直线电机，该直线电机由定子2、a相动子11、b相动子12、c相动子13和定子机座1、左导轨3、右导轨4、左滑块5、右滑块6、动子台架7构成，其特征在于:定子2固定于定子机座I上，其长度可按实际需要向两端扩展，左导轨3和右导轨4被固定在定子机座I两侧，左滑块5和右滑块6通过左导轨3和右导轨4上的滑动卡槽固定在左导轨3和右导轨4上，动子台架7通过右侧连接孔37、左侧连接孔38固定在左滑块5和右滑块6上。至此，装置滑动机械部件组装完成；a相线圈8、b相线圈9和c相线圈10分别套装在a相动子11、b相动子12和c相动子13的外部框架顶端；a相动子11的外部框架通过左动子卡扣14、ab相动子卡扣15固定在动子台架7上，其中，左动子卡扣14通过左动子卡扣固定连接孔44与左动子卡扣固定动子台架连接孔45对应连接固定在动子台架7上，b相动子12外部框架通过ab相动子卡扣15和be相动子卡扣16固定在动子台架上，C相动子13通过右动子卡扣17和be相动子卡扣16与动子台架7固定，其中通过动子外部框架右侧固定孔32与右动子卡扣固定动子外部框架连接孔47对应连接，动子外部框架左侧固定孔31与右侧动子外部框架连接孔50对应连接，当c相动子安装时，右动子卡扣17通过右动子卡扣固定动子台架连接孔48与右动子卡扣固定连接孔39对应连接固定于动子台架7，be相动子卡扣16通过固定动子外部框架卡扣连接孔41和固定动子台架连接孔51对应连接固定在动子台架7上，动子外部框架左凸台27和动子外部框架右凸台28与动子卡扣配合固定于动子台架7上起到辅助固定作用，至此，三相动子外部框架全部固定于动子台架上；c相动子组装:动子左侧轭部永磁体21和动子右侧轭部永磁体22与动子外部框架18在轭部处连接，动子内部左侧框架19和动子内部右侧框架20分别与动子左侧轭部永磁体21和动子右侧轭部永磁体22相连接，动子齿左侧永磁体固定孔33与固定左侧永磁体连接孔56对应连接，动子内部框架左侧固定孔34与固定左侧动子内部框架连接孔55对应连接，动子齿右侧永磁体固定孔36与固定右侧永磁体连接孔54对应连接，动子内部框架右侧固定孔35与固定右侧动子内部框架连接孔53对应连接，固定动子台架连接孔52与固定动子内部框架卡扣连接孔40对应连接，将动子框架内部卡扣固定于动子台架7上，其中动子内部左侧框架凸台29和动子内部右侧框架凸台30与动子内部框架卡扣配合将动子内部左侧框架19、动子内部右侧框架20、动子左侧轭部永磁体21、动子右侧轭部永磁体22固定于动子台架7上起到辅助固定作用，动子齿左侧永磁体23和动子齿右侧永磁体24分别嵌入到动子齿左侧卡槽25和动子齿右侧卡槽26中，固定于动子齿之间，至此，c相动子组装完成，a相动子和b相动子组装过程同c相动子。
[0007]本发明的一种永磁式开关磁阻直线电机的优势在于:
(I)本装置的a相动子11，b相动子12，c相动子13分别在动子齿轭部以及动子齿间嵌入动子左侧轭部永磁体21、动子右侧轭部永磁体22、动子齿左侧永磁体23、动子齿右侧永磁体24，改善了传统直线电机的运行特性，减小了动子运行过程中的推力波动以及噪声，可靠性及稳定性得到了提高。
[0008](2)本装置的动子外部框架18通过左动子卡扣14、ab相动子卡扣15、be相动子卡扣16、右动子卡扣17与动子台架7固接，动子外部框架左凸台27、动子外部框架右凸台28固定动子外部框架，动子内部左侧框架19、动子内部右侧框架20、动子左侧轭部永磁体21、动子右侧轭部永磁体22、动子齿左侧永磁体23、动子齿右侧永磁体24通过动子内部框架卡扣与动子台架7进行连接，动子内部左侧框架凸台29、动子内部右侧框架凸台30起到固定作用，动子齿左侧卡槽25、动子齿右侧卡槽26将动子齿左侧永磁体23、动子齿右侧永磁体24固定于动子齿间。这种固定结构简单稳固，同时减小了动子台架负担的重量，节省了材料，便于进行控制。
【附图说明】
[0009]图1为永磁式开关磁阻直线电机整体结构
1-定子机座；2_定子；3_左导轨；4_右导轨；5_左滑块；6_右滑块；7_动子台架；8-a相线圈；9-b相线圈；10-c相线圈；ll_a相动子；12-b相动子；13_c相动子；14-左动子卡扣；15_ab相动子卡扣；16_bc相动子卡扣；17_右动子卡扣图2为动子铁芯立体图 18-动子外部框架；19-动子内部左侧框架；20-动子内部右侧框架；21-动子左侧轭部永磁体；22_动子右侧轭部永磁体；23_动子齿左侧永磁体；24_动子齿右侧永磁体；25_动子齿左侧卡槽；26_动子齿右侧卡槽；27_动子外部框架左凸台；28_动子外部框架右凸台；29-动子内部左侧框架凸台；30_动子内部右侧框架凸台；31_动子外部框架左侧固定孔；32-动子外部框架右侧固定孔；33_动子齿左侧永磁体固定孔；34_动子内部框架左侧固定孔；35_动子内部框架右侧固定孔；36_动子齿右侧永磁体固定孔图3为动子台架结构图
37-动子台架右侧与导轨滑块连接孔；38_动子台架左侧与导轨滑块连接孔；39_右动子卡扣固定连接孔；40_固定动子内部框架卡扣连接孔；41_固定动子外部框架卡扣连接孔；42_右动子齿放置位置；43_左动子齿放置位置；44_左动子卡扣固定连接孔图4为动子左右卡扣结构图
45-左动子卡扣固定动子台架连接孔；46_左动子卡扣固定动子外部框架连接孔；47-右动子卡扣固定动子外部框架连接孔；48_右动子卡扣固定动子台架连接孔图5为动子外部框架卡扣结构图
49-左侧动子外部框架连接孔；50_右侧动子外部框架连接孔；51_固定动子台架连接孔
图6为动子内部框架卡扣结构图
52-固定动子台架