一种大功率直线电机的制作方法

本发明涉及直线电机，尤其涉及一种大功率直线电机。

背景技术：

1、直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置；它可以看成一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成；直线电机也称线性电机，线性马达，直线马达，推杆马达；最常用的直线电机类型是平板式和u型槽式，和管式；线圈的典型组成是三相，由霍尔元件实现无刷换相，直线电机与传统的旋转电机不同，它不需要通过传动装置将旋转运动转化为直线运动，因此具有更高的运行稳定性和适应能力。

2、在一些工业自动化、交通运输、医疗设备、航空航天和机器人技术等领域中，需要用到直线电机，而一些特定的领域需要较大功率的直线电机，同时还需要限制大功率直线电机的体积，不能拥有较大的体积，如，机器人领域：机器人通常需要具备较大的力和功率输出，以完成各种任务，如抓取、搬运、装配等，然而，由于机器人通常需要在有限的空间内操作，因此需要体积较小的大功率直线电机来提供足够的力和功率输出，又比如，医疗设备领域：在一些医疗设备中，如手术机器人、ct扫描仪等，需要具备较大的力和功率输出，以实现精确的定位和运动控制，然而，由于医疗设备通常需要在有限的空间内操作，并且对体积要求较高，因此需要体积较小的大功率直线电机。

3、但是，现有的大功率直线电机的输出功率与其体积一般都是成正比的，因为需要达到较大的输出功率，则要更大的物理尺寸来容纳更多的线圈和磁铁，以提供足够的功率输出，导致设备整体体积增大，并不适用于某些需要较小体积直线电机的特定技术领域，且在直线电机操作过程中，往往会面临较大的负载，体积较小的直线电机输出推动力小，电量消耗大，且散热效果差，使用成本较高。因此，需要设计一种大功率直线电机，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供一种大功率直线电机。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种大功率直线电机，包括：底座，以及安装在所述底座内的动子和定子；所述底座侧面开设有移动槽，所述移动槽的两端沿底座方向敞口设置，所述移动槽以垂直底座的方向为底面，以及两侧垂直底面的侧面；

3、所述定子设有若干组，并位于所述移动槽内，若干组所述定子分别安装在移动槽的底面和侧面；所述定子包括若干倾斜设置的磁体，若干所述磁体沿移动槽敞口方向均匀分布，且相邻所述磁体之间磁性相反，每组所述定子与移动槽内壁之间均设有调节磁体倾斜角度的调节件，且所述移动槽的开口位置设有自适应液压阻尼器，所述自适应液压阻尼器搭载控制装置，动态平衡磁体角度变化过程运行的稳定；

4、所述动子的一侧设有动子座，所述动子座位于移动槽开口位置，并与移动槽滑动。

5、本发明一个较佳实施例中，所述动子包括：铁芯，以及若干缠绕在所述铁芯的铜圈；所述铁芯沿移动槽两端的敞口位置延伸设置，以及若干所述铜圈沿此方向均匀分布。

6、本发明一个较佳实施例中，所述铁芯由层层堆叠硅钢片组成，且层层堆叠的所述硅钢片均与移动槽的底面平行。

7、本发明一个较佳实施例中，所述调节件包括：若干安装壳，调节若干所述安装壳同步转动的驱动杆；若干所述磁体分别固定在对应的安装壳内，所述安装壳的中部转动安装在移动槽内壁，所述驱动杆的沿安装壳分布方向延伸设置，并与若干所述安装壳的一端铰接，所述驱动杆的端部安装有液压缸，并与液压缸输出端铰接，且所述液压缸的缸体与底座转动连接。

8、本发明一个较佳实施例中，位于所述移动槽开口位置的两侧面均固定有线轨，且所述线轨的安装方向与动子座的移动方向一致，所述动子座的两侧固定有滑块，并与所述线轨滑动连接，且所述滑块与线轨接触的一侧开设有凹槽，所述自适应液压阻尼器安装在滑块的凹槽内。

9、使用权利要求任一项所述的一种大功率直线电机中控制装置的控制方法，包括以下步骤：

10、s1、获得相邻磁体不同角度状态下，相互作用力的数值；

11、s2、获得相邻磁体不同角度状态下，以及角度变化过程中，对于电机推力的变化数值；

12、s3、基于不同角度磁体之间相互作用力的数值和对直线电机推力的数值，以及在角度变化过程中对直线电机推力的数值，构建自适应控制模型；

13、s4、根据每个区域角度的范围，设置直线电机负载的阈值，并结合到自适应控制模型内；

14、s5、控制装置搭载压力传感器，实时监测的直线电机的负载状态，在自适应控制模型内，以此为输入量，控制装置根据负载的状态，控制磁体角度的变化，并以磁体角度变化的数值控制自适应液压阻尼器的阻尼变化，以适应磁体角度的变化。

15、本发明一个较佳实施例中，所述动子座与移动槽两侧面靠近的一侧均开设有限位槽，所述滑块通过螺栓固定在限位槽内。

16、本发明一个较佳实施例中，所述动子还包括：包覆在所述铁芯外侧的安装套，以及与所述铁芯接触的导热片；所述安装套与动子座固定连接，所述安装套靠近动子座的一侧开设有矩形槽，且所述导热片位于矩形槽内。

17、本发明一个较佳实施例中，所述动子上安装有散热件，所述散热件包括：固定安装在所述导热片上的底片，以及与所述底片螺栓连接的底盖；所述底片远离导热片的一面设有两个散热槽，两个所述散热槽的同侧位置设有将其连通的连通槽，所述散热槽内固定有散热片；

18、所述底盖与底片之间密封固定，且所述底盖上开设有进水口和出水口，且所述进水口、出水口分别与两个散热槽连通。

19、本发明一个较佳实施例中，所述动子的长度在189.9mm～190.1mm，宽度在65.9mm～66.1mm，高度在35.6mm～35.8mm。

20、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

21、(1)本发明提供了一种大功率直线电机，利用倾斜磁体，在减小磁场漏磁的同时，使得磁场作用力在水平方向上增大，提供额外的力矩，以此配合驱动动子快速的移动，提高直线电机的力矩输出，增大了直线电机的负载能力，运用的场景更加的广泛。

22、(2)本发明利用调节件，驱动磁体呈不同角度的倾斜，可以通过不同载物重量需求，改变电机的负载能力，进而减小电机损耗。

23、(3)本发明通过自适应液压阻尼器，根据不同角度的倾斜磁体，自适应的调节滑块与线轨之间的阻尼，平衡定子之间产生的相互作用力，使得直线电机的运动更加平稳和稳定。

24、(4)本发明通过磁体倾斜角度的变化，配合控制装置，对自适应阻尼器进行调节，平衡磁体在角度倾斜过程中推力的变化，保证了磁体在角度倾斜过程中，直线电机运行的稳定性。

25、(5)本发明通过在移动槽的底面和两侧的侧面分别设置定子，动子在三个方向同时受到驱动力，从而提供更大的驱动力量，也增加直线电机的输出力，形成三侧驱动，可以增加直线电机的驱动力和稳定性，且能够应对更大的负载要求。

26、(6)本发明通过设置散热件，以冷却液在底片和底盖形成的密封腔中流动，将电机产生的热量通过底片被冷却液带动，降低了直线电机内部的温度，提高了直线电机的散热效果。

27、(7)本发明通过更改磁体分布的倾斜程度，以达到增大直线电机功率的目的，从而实现较小体积的直线电机能达到更大输出功率的效果，缩小大功率直线电机的整体结构，从而适用于各个不同领域。