双动子横向磁通动磁式直线振荡电动机及方法
【技术领域】
[0001]发明涉及一种直线振荡电机。具体地说是一种横向磁通的动磁式直线振荡电机。
【背景技术】
[0002]传统技术采用曲柄和丝杠等传动机构将旋转电机的旋转运动转换成直线往复运动，存在结构复杂、效率低和机械可靠性差等问题。采用直线振荡电机来实现直线往复运动可省去传动机构，降低摩擦损耗，提高系统效率和可靠性。
[0003]中国专利申请号为201110383620.4文件中提出的双动子直线压缩机，包括机壳、气缸、活塞、定子铁芯、绕组线圈、动子、永磁体、端盖、直线轴承、共振弹簧、调节螺母。具有效率高和结构紧凑等优点，但是所述定子铁芯为哑铃状由硅钢片轴向辐射叠装而成，因而，结构复杂，加工工艺要求高。
[0004]LG公司的直线压缩机结构为圆筒型结构，外定子由16块小定子铁芯块组成，内定子必须叠装成内紧外松的辐射状结构，加工难度高，而且存在较大漏磁，限制其推力密度的进一步提尚。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单的双动子横向磁通动磁式直线振荡电动机。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供一种双动子横向磁通动磁式直线振荡电动机，包括定子和动子；所述主磁通方向与动子的运动方向相互垂直。
[0007]作为对本发明所述的双动子横向磁通动磁式直线振荡电动机的改进:所述定子为C型定子铁芯，其C型槽内嵌有定子绕组；所述C型定子铁芯中C型齿的上、下齿部中间设置动子；所述动子为两个充磁方向相反的永磁体构成的动子永磁体；所述动子永磁体内两个充磁方向相反的永磁体之间通过非导磁材料制成的隔板相互隔离。
[0008]作为对本发明所述的双动子横向磁通动磁式直线振荡电动机的进一步改进:所述定子绕组采用集中式绕组布置。
[0009]作为对本发明所述的双动子横向磁通动磁式直线振荡电动机的进一步改进:所述定子和动子通过外壳包裹；所述外壳包括机壳以及设置于其两端的端盖合围而成。
[0010]作为对本发明所述的双动子横向磁通动磁式直线振荡电动机的进一步改进:所述动子永磁体的两个充磁方向相反的永磁体由直线轴贯穿后相互固定；所述直线轴的两端与两端的端盖之间分别通过直线轴承相互连接。
[0011]作为对本发明所述的双动子横向磁通动磁式直线振荡电动机的进一步改进:所述动子永磁体与两侧直线轴承之间分别设置有弹簧。
[0012]作为对本发明所述的双动子横向磁通动磁式直线振荡电动机的进一步改进:所述C型定子铁芯通过限位块固定在两端的端盖。
[0013]双动子横向磁通动磁式直线振荡方法，包括如下的步骤:定子绕组通电产生磁场；磁场对双动子永磁体的其中一个永磁体磁场增磁，对另外一个永磁体磁场减磁，产生指向增磁侧的电磁推力；通过电磁推力带动直线轴进行相应方向的运动。
[0014]作为本发明所述的双动子横向磁通动磁式直线振荡方法的改进:通过相同频率的交变电磁推力，带动直线轴实现直线往复运动。
[0015]本发明较现有技术具有如下的优点:
[0016]1、本发明为横向磁通的直线振荡电机，主磁通方向与动子运动方向垂直，因而外定子铁芯的硅钢片沿轴向排列且厚度一致，和传统旋转电机铁芯的叠装工艺相同，加工方便。
[0017]2、定子铁芯为“C”型结构，动子永磁体位于“C”型齿的上下齿部中间，无需设置内定子铁芯，解决了动磁式直线振荡电机内定子铁芯叠装困难的问题，具有结构简单且紧凑的优点。
[0018]3、在有效行程范围内，磁阻力基本为0，输出电磁推力平滑，且电磁推力易于控制。
【附图说明】
[0019]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0020]图1是本发明的主要结构示意图；
[0021]图2是图1的左侧剖视结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]实施例1、图1给出了一种双动子横向磁通动磁式直线振荡电动机，包括定子和动子；其主磁通与动子运动方向垂直。
[0023]以上所述的定子为C型定子铁芯7，其C型槽内嵌有定子绕组6 ;以上所述的动子为两个充磁方向相反的永磁体构成的动子永磁体9，两个充磁方向相反的永磁体由直线轴I贯穿后相互连接，并由非导磁材料制成的隔板将其隔离。
[0024]动子永磁体9横向穿过C型定子铁芯7中“C”型齿的上、下齿部中间，通过定子绕组6通电后产生的磁场，对动子永磁体9其中一个永磁体磁场增磁；对另外一个永磁体磁场减磁，从而产生指向增磁侧的电磁推力，继而推动动子永磁体9沿着垂直于主磁通方向运动。
[0025]以上所述的定子绕组6采用集中式绕组布置，集中式绕组的绕制和嵌装比较简单。
[0026]本发明实际使用的时候，采用外壳包裹；其外壳包括机壳5和左、右端盖3合围而成；左、右端盖3上分别安装直线轴承2，以保证动子与定子之间的气隙恒定；而动子永磁体9与左、右侧的直线轴承2之间分别设置有恢复弹簧8，通过恢复弹簧8的弹性力作用，减少动子永磁体9回复时候的阻力，提高整个电机系统的效率。
[0027]本发明的使用步骤如下:
[0028]1、定子绕组6通电(交流电)产生磁场；
[0029]2、磁场对双动子永磁体9的其中一个永磁体磁场增磁，对另外一个永磁体磁场减磁；产生指向增磁侧的电磁推力；
[0030]3、通过电磁推力带动直线轴I进行相应方向的运动。
[0031]4、通过相同频率的交变电磁推力，带动直线轴I实现直线往复运动。
[0032]最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种双动子横向磁通动磁式直线振荡电动机，包括定子和动子；其特征是:所述主磁通方向与动子的运动方向相互垂直。2.根据权利要求1所述的双动子横向磁通动磁式直线振荡电动机，其特征是:所述定子为C型定子铁芯(7)，其C型槽内嵌有定子绕组(6);所述C型定子铁芯(7)中C型齿的上、下齿部中间设置动子；所述动子为两个充磁方向相反的永磁体构成的动子永磁体(9)；所述动子永磁体(9)内两个充磁方向相反的永磁体之间通过非导磁材料制成的隔板相互隔离。3.根据权利要求2所述的双动子横向磁通动磁式直线振荡电动机，其特征是:所述定子绕组(6)采用集中式绕组布置。4.根据权利要求3所述的双动子横向磁通动磁式直线振荡电动机，其特征是:所述定子和动子通过外壳包裹；所述外壳包括机壳(5)以及设置于其两端的端盖(3)合围而成。5.根据权利要求4所述的双动子横向磁通动磁式直线振荡电动机，其特征是:所述动子永磁体(9)的两个充磁方向相反的永磁体由直线轴(1)贯穿后相互固定；所述直线轴(1)的两端与两端的端盖(3)之间分别通过直线轴承(2)相互连接。6.根据权利要求5所述的双动子横向磁通动磁式直线振荡电动机，其特征是:所述动子永磁体(9)与两侧直线轴承(2)之间分别设置有弹簧(8)。7.根据权利要求6所述的双动子横向磁通动磁式直线振荡电动机，其特征是:所述C型定子铁芯(7)通过限位块(4)固定在上、下端盖(3)。8.双动子横向磁通动磁式直线振荡方法，其特征是:包括如下的步骤:定子绕组(6)通电产生磁场；磁场对双动子永磁体(9)的其中一个永磁体磁场增磁，对另外一个永磁体磁场减磁，产生指向增磁侧的电磁推力；通过电磁推力带动直线轴(1)进行相应方向的运动。9.根据权利要求8所述的双动子横向磁通动磁式直线振荡方法，其特征是:通过相同频率的交变电磁推力，带动直线轴(1)实现直线往复运动。
【专利摘要】本发明公开了一种双动子横向磁通动磁式直线振荡电动机，包括定子和动子；所述主磁通方向与动子的运动方向相互垂直；所述定子为C型定子铁芯(7)，其C型槽内嵌有定子绕组(6)；所述C型定子铁芯(7)中C型齿的上、下齿部中间设置动子；所述动子为两个充磁方向相反的永磁体构成的动子永磁体(9)；所述动子永磁体(9)内两个充磁方向相反的永磁体之间通过非导磁材料制成的隔板相互隔离。
【IPC分类】H02K33/18
【公开号】CN105186823
【申请号】CN201510465549
【发明人】徐立栋, 雷美珍, 王立强, 裴同豪, 夏永明
【申请人】浙江理工大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月31日