一种新型结构直线电的制造方法
【专利摘要】本发明涉及电动机领域；具体指一种新型结构直线电机；所述电机包括内部绕有螺旋线圈的导轨和动子，所述动子安装到导轨外，动子的两个触臂通过弹簧施加预紧力与导轨外部的螺线线圈接触；所述动子的第一和第二触臂的触点分别连接电源的正负极；外部负载通过动子的连接装置与动子连接；通过调节加载到螺线线圈的电流与方向，来控制动子的运动速度和方向。动子延导轨移动，所述动子上的触点随着动子一起移动，由于螺旋管的导电线圈匝数不变，同时永磁体动子与导电螺线管接触面积不变；所以本新型结构直线电机控制方法相比其它结构直线电机更简单，此外直线电机导轨两端设计有限位结构，使此结构直线电机的使用更安全。
【专利说明】一种新型结构直线电机
【技术领域】
[0001]本发明涉及电磁领域，特别涉及一种直线电机。
【背景技术】
[0002]直线电机是一种应用广泛的新型电机，是旋转电机在结构方面的一种变形。直线电机与旋转电机相比，主要有如下几个特点:一是结构简单，由于直线电机不需要把旋转运动变成直线运动的附加装置，因而使得系统本身的结构相对简单；二是定位精度高，在需要直线运动的地方，直线电机可以实现直接传动，因而消除中间传动链环节所带来的各种定位误差，故定位精度高；三是反应速度快、灵敏度高，随动性好；但直线电机加工与控制复杂，系统造价高，现提出一种新原理新结构的直线电机，使直线电机加工简单，容易实现高精度控制。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种新型结构直线电机；将导轨与直线电机相结合，简化直线电机实际应用的结构，改进现有直线电机的结构，简化现有直线电机的控制算法，提高直线电机安全性。
[0004]为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案:
一种新型结构直线电机，包括一个内部绕有螺旋线圈的导轨和一个动子，其中所述动子安装在导轨外；所述动子上安装有第一触臂和第二触臂；所述第一触臂和第二触臂通过弹簧施加预紧力与导轨内部的螺线线圈接触；所述第一触臂触点接电源正极；所述第二触臂触点接电源负极。
[0005]所述动子具有永磁体；或者具有可以产生磁场的螺线管。
[0006]工作时，外部负载通过所述动子的连接装置与所述动子相连接；根据控制指令来调节，通过所述第一触点和第二触点加载到螺线圈上的电流；通过螺线管产生的磁场与所述动子磁场的相互作用，来提供电机运动的动力。
[0007]进一步的，所述电机根据移动方向来决定所接触点的极性；所述永磁体动子可以在所述导轨上移动，移动过程中，所述动子上的触点随着动子一起移动；由于动子与螺旋管接触的导电线圈匝数不变，同时永磁体动子在导电螺线管的相对位置没有发生变化，所以控制动子受力的大小和方向，只需要调节导电螺线管的电流大小与方向即可实现；本新型结构直线电机，的结构简单，控制方法简单。
[0008]进一步的，所述新型结构直线电机在导轨两端安装限位结构，使得直线电机的运动范围限制在固定范围内，避免了现有直线电机动子可以活动到导轨外，导致设备与人员伤亡的事故；极大的提高了直线电机的安全性能。
[0009]进一步的，所述导轨为空心结构，空心导轨可以减小电动机的重量，节约材料，同时也不影响电动机的工作。
[0010]作为一种优选的，所述导轨也可以是夹层结构；在其中空夹层内也绕制螺旋线圈；这样在通电情况下可以增加磁场强度，提高电机的负载能力。
[0011 ] 作为一种优选，所述导轨为长方形、圆柱形或者V形平面导轨。
[0012]作为一种优选，所述导轨可以是任何一种提供运动的一种导轨结构，比如说接触式导轨或者气浮导轨。
[0013]进一步的，所述动子也为空心结构；空心导轨可以减小电动机的重量,节约材料，同时也不影响电动机的工作。
[0014]进一步的，所述导轨为高精度导轨；所述永磁体动子在高精度的空心导轨上移动，相比于现有直线电机运动过程中动子在移动导轨上移动，可以实现更高精度的定位与控制。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果:本发明提供一种新型结构直线电机，包括一个内部绕有螺旋线圈的导轨和一个动子，其中所述动子安装在导轨外；所述动子上安装有第一触臂和第二触臂；所述第一触臂和第二触臂通过弹簧施加预紧力与导轨内部的螺线圈接触；所述第一触臂触点接电源正极；所述第二触臂触点接电源负极。
[0016]外部负载通过连接装置与所述动子相连接；所述电机根据运动指令调节加载到螺线圈上的电流；通过螺线管产生磁场与安装在导轨外所述动子磁场的相互作用，来提供电机运动的动力，结构简单，使用和操作方便。
[0017]使用高精度导轨，并且在导轨两端安装限位结构，实现了更高精度的定位，而且避免了现有直线电机动子可以活动到导轨外，导致设备损坏与人员伤亡的事故；极大的提高了直线电机的安全性能。
[0018]【专利附图】
【附图说明】:
图1为本新型结构直线电机整体三维视图。
[0019]图2为本新型结构直线电机永磁体动子三维图。
[0020]图3为本新型结构直线电机空心导轨剖视图。
[0021]图4为本新型结构直线电机永磁体动子剖视图。
[0022]图中各标记:
1-限位挡板，2-空心导轨，3-永磁体动子，4-螺线管，5-触臂安装座，6-第一导电接触臂，7-第二导电触臂，8-弹簧。
【具体实施方式】
[0023]下面结合试验例及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本发明的范围。
[0024]本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种新型结构直线电机；将导轨与直线电机相结合，简化直线电机实际应用的结构，改进现有直线电机的结构，简化现有直线电机的控制算法，提高直线电机安全性。
[0025]为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案:
一种新型结构直线电机，包括一个内部绕有螺旋线圈的导轨和一个动子，其中所述动子安装在导轨外；所述动子上安装有第一触臂和第二触臂；所述第一触臂和第二触臂通过弹簧施加预紧力与导轨内部的螺线线圈接触；所述第一触臂触点接电源正极；所述第二触臂触点接电源负极。
[0026]所述动子具有永磁体；或者具有可以产生磁场的螺线管。
[0027]工作时，外部负载通过所述动子的连接装置与所述动子相连接；根据控制指令来调节，通过所述第一触点和第二触点加载到螺线圈上的电流；通过螺线管产生的磁场与所述动子磁场的相互作用，来提供电机运动的动力。
[0028]进一步的，所述电机根据移动方向来决定所接触点的极性；所述永磁体动子可以在所述导轨上移动，移动过程中，所述动子上的触点随着动子一起移动；由于动子与螺旋管接触的导电线圈匝数不变，同时永磁体动子在导电螺线管的相对位置没有发生变化，所以控制动子受力的大小和方向，只需要调节导电螺线管的电流大小与方向即可实现；本新型结构直线电机，的结构简单，控制方法简单。
[0029]进一步的，所述新型结构直线电机在导轨两端安装限位结构，使得直线电机的运动范围限制在固定范围内，避免了现有直线电机动子可以活动到导轨外，导致设备与人员伤亡的事故；极大的提高了直线电机的安全性能。
[0030]进一步的，所述导轨为空心结构，空心导轨可以减小电动机的重量，节约材料，同时也不影响电动机的工作。
[0031]作为一种优选的，所述导轨也可以是夹层结构；在其中空夹层内也绕制螺旋线圈；这样在通电情况下可以增加磁场强度，提高电机的负载能力。
[0032]作为一种优选，所述导轨为长方形、圆柱形或者V形平面导轨。
[0033]作为一种优选，所述导轨可以是任何一种提供运动的一种导轨结构，比如说接触式导轨或者气浮导轨。
[0034]进一步的，所述动子也为空心结构；空心导轨可以减小电动机的重量,节约材料，同时也不影响电动机的工作。
[0035]进一步的，所述导轨为高精度导轨；所述永磁体动子在高精度的空心导轨上移动，相比于现有直线电机运动过程中动子在移动导轨上移动，可以实现更高精度的定位与控制。
[0036]实施例1:
如图1所示，一种新型结构直线电机内部绕有螺旋线圈的空心导轨2和一个中空的永磁体动子3，其中所述永磁体动子3安装在导轨2外；所述空心导轨的两端安装有限位挡板I ;用来控制永磁体动子3的活动范围；
所述永磁体动子3，如图3所示，上安装有触臂安装座5，在触臂安装座上安装有第一导电触臂6和第二导电触臂7 ;所述第一导电触臂6和第二导电触臂7通过弹簧8施加预紧力与空心导轨内部的螺线线圈4接触(所述导轨的剖面结构如图2所示，所述永磁体动子的立体结构如图3所示，所述永磁体动子的剖面结构如图4所示)。
[0037]进一步的，所述第一导电触臂上的触点接电源正极，所述第二导电触臂上的触点接电源负极。
[0038]进一步的，安装座5使用绝缘材料将所述第一导电触臂和第二导电触臂的两触点间绝缘。
[0039]工作时，外部负载通过所述永磁体动子3的连接装置与所述永磁体动子3相连接；所述电机根据运动指令调节加载到螺线圈4上的电流；通过螺线管产生磁场与安装在导轨外所述永磁体动子的相互作用，来提供电机运动的动力。
[0040]其余结构和工作原理与实施方式相同，不再赘述。
[0041]总之，本发明提供一种新型结构直线电机，包括一个内部绕有螺旋线圈的导轨和一个动子，其中所述动子安装在导轨外；所述动子上安装有第一触臂和第二触臂；所述第一触臂和第二触臂通过弹簧施加预紧力与导轨内部的螺线圈接触；所述第一触臂触点接电源正极；所述第二触臂触点接电源负极。
[0042]外部负载通过连接装置与所述动子相连接；所述电机根据运动指令调节加载到螺线圈上的电流；通过螺线管产生磁场与安装在导轨外所述动子磁场的相互作用，来提供电机运动的动力，结构简单，使用和操作方便。
[0043]使用高精度导轨，并且在导轨两端安装限位结构，实现了更高精度的定位，而且避免了现有直线电机动子可以活动到导轨外，导致设备损坏与人员伤亡的事故；极大的提高了直线电机的安全性能。
[0044]以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述【具体实施方式】，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种新型结构直线电机；其特征是，一个内部绕有螺旋线圈的导轨和一个动子，其中所述动子安装在导轨外； 所述动子上安装有第一触臂和第二触臂； 所述第一触臂和第二触臂通过弹簧施加预紧力与导轨内部的螺线圈接触； 所述第一触臂触点接电源正极；所述第二触臂触点接电源负极； 外部负载通过所述动子的连接装置与所述动子相连接；根据控制指令来调节加载到螺线圈的电流大小与方向； 通过螺线管产生的磁场与动子相互作用来实现动子的运动。
2.如权利要求1所述的一种新型结构直线电机，其特征是，所述动子具有永磁体或者具有螺线管。
3.如权利要求2所述的一种新型结构直线电机，其特征是，所述导轨为空心结构。
4.如权利要求3所述的一种新型结构直线电机，其特征是，所述导轨为夹层结构；在其中空夹层内也绕制有螺旋线圈。
5.如权利要求3或4所述的一种新型结构直线电机，其特征是，所述永磁铁动子为空心结构。
6.如权利要求5所述的一种新型结构直线电机，其特征是，所述导轨为长方形、圆柱形或者V形平面结构。
7.如权利要求6所述的一种新型结构直线电机，其特征是，所述导轨为接触式导轨或者为气浮导轨。
8.如权利要求7所述的一种新型结构直线电机，其特征是，根据移动方向来调整所述接触点的极性。
9.如权利要求8所述的一种新型结构直线电机，其特征是，所述导轨为高精度导轨。
10.如权利要求9所述的一种新型结构直线电机，其特征是，所述导轨两侧安装有限位结构；所述限位结构为限位挡板。
【文档编号】H02K41/03GK104467356SQ201410841595
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月30日 优先权日:2014年12月30日
【发明者】张白, 康学亮, 潘俊涛 申请人:北方民族大学