專利名稱：適應(yīng)微小轉(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)的永磁直流直線電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電動(dòng)機(jī)領(lǐng)域中的一種將直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)槲⑿∞D(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)的直線電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)和實(shí)際應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的需要，在某些場(chǎng)合需要有作直線往返運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)元件，我們常見(jiàn)的直流直線電動(dòng)機(jī)就是作直線往返運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)件，如圖1所示是由軸承支架1、定子2、轉(zhuǎn)子3、導(dǎo)軌4組成的(《直線電機(jī)》[美]S.A.納斯?fàn)?、[羅馬尼亞]波爾達(dá)著P29)這種作直線往返運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，由于導(dǎo)軌的作用，只能作直線往返運(yùn)動(dòng)，不能產(chǎn)生微小轉(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)，使它的功能作用受到限制，隨著科學(xué)技術(shù)和精密跟蹤技術(shù)的發(fā)展，迫切需要一種適應(yīng)于小框架，低慣量、微小轉(zhuǎn)角(如±20＂)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)元件，上述的只能作直線往返運(yùn)動(dòng)的直線電機(jī)就不能滿足需要，為此，設(shè)計(jì)一種原理新穎，獨(dú)具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的可將直線往返運(yùn)動(dòng)變?yōu)槲⑿∞D(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)的直線電動(dòng)機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容要解決的技術(shù)問(wèn)題是消除電機(jī)電刷產(chǎn)生的磨擦力矩和電機(jī)產(chǎn)生的磁阻力矩，克服控制系統(tǒng)產(chǎn)生的非線性誤差。
解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是整體采用圓柱形結(jié)構(gòu)形式，在轉(zhuǎn)子上加支臂、利用磁隙空間，使轉(zhuǎn)子軸線相對(duì)于定子軸線產(chǎn)生微小夾角，來(lái)實(shí)現(xiàn)支臂繞回轉(zhuǎn)中心作微小轉(zhuǎn)角往返運(yùn)動(dòng)。
本實(shí)用新型的詳細(xì)內(nèi)容如圖2所示，是由回轉(zhuǎn)中心5、支臂6、轉(zhuǎn)子(7、11)、磁隙8、環(huán)形磁鋼9、定子(10、12)組成的，其中轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子7和轉(zhuǎn)子線圈11，定子包括定子外環(huán)10和定子12。
支臂6的一部分用螺釘與轉(zhuǎn)子7的端面固定，另一端與回轉(zhuǎn)中心5用軸承連接，在轉(zhuǎn)子7的環(huán)面上繞上多層轉(zhuǎn)子線圈11，形成電樞，定子12與定子外環(huán)10之間用螺釘固定，環(huán)形磁鋼9固定在定子12的定子外環(huán)10的內(nèi)表面上，環(huán)形磁鋼9的內(nèi)表面和定子12的外表面之間形成磁隙8，轉(zhuǎn)子(7、11)電樞伸入到磁隙8內(nèi)，使轉(zhuǎn)子(7、11)在磁隙8內(nèi)距定子12的外表面距離與距環(huán)形磁鋼9的內(nèi)表面距離相等，定子(12、10)、轉(zhuǎn)子(7、11)和環(huán)形磁鋼9的配合中三者同軸。
工作原理說(shuō)明固定在定子外環(huán)10上的環(huán)形磁鋼9，這樣環(huán)形磁鋼9與定子(12、10)心軸之間建立了磁通，當(dāng)電流直接通過(guò)轉(zhuǎn)子電樞時(shí)，正交地穿過(guò)磁隙徑向磁通時(shí)，產(chǎn)生軸向推力，使轉(zhuǎn)子(7、11)向上運(yùn)動(dòng)，由于轉(zhuǎn)子(7、11)是在磁隙中上、下運(yùn)動(dòng)，磁隙的空隙使得轉(zhuǎn)子軸線與定子軸線形成一定的微小夾角，支臂6的剛性，使它本身不能形變，轉(zhuǎn)子(7、11)在軸向推力的作用下，固定在轉(zhuǎn)子(7)端面上的支臂6，只能繞回轉(zhuǎn)子中心5，作微小轉(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)了將直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)檗D(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)實(shí)。
積極效果本實(shí)用新型由于沒(méi)有電刷，完全消除了因電刷產(chǎn)生的磨擦力矩，磁隙均勻，消除了電樞和磁極之間的磁阻力矩，轉(zhuǎn)子慣量很小可完全適應(yīng)小慣量框架的運(yùn)動(dòng)要求，實(shí)現(xiàn)了將直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)槲⑿∞D(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)，擴(kuò)大了直線電機(jī)的功能，產(chǎn)生積極的科學(xué)效果，具有重大實(shí)用價(jià)值。


圖1是已有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，摘要附圖亦采用圖2。
具體實(shí)施方式
采用圖2所示的結(jié)構(gòu)，電機(jī)轉(zhuǎn)子7采用輕質(zhì)工程塑料，轉(zhuǎn)子線圈11的長(zhǎng)度6mm，產(chǎn)生磁場(chǎng)的環(huán)形磁鋼9采用壓鑄成型的永磁鋼，厚度為0.4mm定子12和定子外環(huán)10采用10#低碳鋼材質(zhì)，轉(zhuǎn)子(7、10)在磁隙8的兩則間距為0.3mm。
權(quán)利要求1.適應(yīng)微小轉(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)的永磁直流直線電機(jī)，是由定子、轉(zhuǎn)子組成的，其特征在于本實(shí)用新型是由回轉(zhuǎn)中心5、支臂6、轉(zhuǎn)子(7、11)、磁隙8、環(huán)形磁鋼9、定子(10、12)組成的，支臂6用螺釘與轉(zhuǎn)子7的端面固定，它的一端與回轉(zhuǎn)中心5用軸承連接，在轉(zhuǎn)子7的環(huán)面上繞上多層轉(zhuǎn)子線圈11形成電樞，定子12與定子外環(huán)10之間用螺釘固定，環(huán)形磁鋼9固定在定子12的定子外環(huán)10的內(nèi)表面上，環(huán)形磁鋼9的內(nèi)表面和定子12的外表面之間形成磁隙8，轉(zhuǎn)子(7、11)電樞伸入到磁隙8內(nèi)，使轉(zhuǎn)子(7、11)在磁隙8內(nèi)距定子12的外表面距離與距環(huán)形磁鋼9的內(nèi)表面距離相等，定子(10、12)、轉(zhuǎn)子(7、11)和環(huán)形磁鋼9的配合中，三者同軸。
專利摘要適應(yīng)微小轉(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)的永磁直流直線電機(jī),屬于電動(dòng)機(jī)領(lǐng)域中的一種將直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)槲⑿∞D(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)的直線電動(dòng)機(jī)。要解決的技術(shù)問(wèn)題是消除電機(jī)電刷產(chǎn)生的摩擦力矩和電機(jī)產(chǎn)生的磁阻力矩,克服控制系統(tǒng)產(chǎn)生的非線性誤差。技術(shù)方案是在轉(zhuǎn)子上加支臂,利用磁隙空間,使轉(zhuǎn)子軸線相對(duì)于定子軸線產(chǎn)生微小夾角,來(lái)實(shí)現(xiàn)支臂繞回中心作微小轉(zhuǎn)角往返運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型是由回轉(zhuǎn)中心,支臂、轉(zhuǎn)子、定子、磁隙、磁鋼組成的,在轉(zhuǎn)子、定子、磁鋼的配合中,三者保持同軸,轉(zhuǎn)子在軸向推力的作用下,固定在轉(zhuǎn)子上的支臂繞回轉(zhuǎn)中心作微小轉(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng),擴(kuò)大了直線電機(jī)功能,具有很大的實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)H02K7/06GK2507176SQ0126550
公開(kāi)日2002年8月21日 申請(qǐng)日期2001年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月25日
發(fā)明者王志 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所