本發(fā)明涉及直線電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，特別涉及一種嵌入式工字型線圈的無鐵芯直線電機(jī)。

背景技術(shù)：

直線電機(jī)具有安裝有永磁鐵的鐵芯和與該鐵芯相對的線圈構(gòu)成的電樞，將鐵芯或電樞的一方固定于固定部件上，將鐵芯或電樞的另一方安裝于可動(dòng)部件上，并能使可動(dòng)部件直線移動(dòng)。傳統(tǒng)無鐵芯直線電機(jī)的動(dòng)子線圈設(shè)置成T形或者偽工字型。

傳統(tǒng)T型無鐵芯直線電機(jī)的線圈由U、V、W三向線圈繞組直接并排平鋪放置形成，因此其單位體積的線圈密度小，線圈空間利用率小，導(dǎo)致其推力系數(shù)低；同時(shí)由于線圈繞組為直接并排平鋪放置，因此線圈之間彼此不能很好的連接，剛性不好，在溫度升高時(shí)有開裂的風(fēng)險(xiǎn)。

傳統(tǒng)偽工字型無鐵芯直線電機(jī)的線圈由U、V、W三向線圈繞組并排交錯(cuò)重疊平鋪放置，因此其線圈繞組之間的間隙較大，導(dǎo)致其推力均勻性差，速度不平滑。

為此，有必要設(shè)計(jì)一種可以解決以上技術(shù)問題的嵌入式工字型線圈的無鐵芯直線電機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有高單位體積推力、高結(jié)構(gòu)剛性、高推力均勻性的嵌入式工字型線圈的無鐵芯直線電機(jī)。

為了解決以上提出的問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種嵌入式工字型線圈的無鐵芯直線電機(jī)，包括U字型定子、工字型動(dòng)子，所述工字型動(dòng)子包括工字形的線圈及設(shè)于工字形的線圈一端的動(dòng)子安裝板，所述工字形的線圈的另一端置于所述U字型定子內(nèi)，所述工字形的線圈由U向線圈繞組、V向線圈繞組、W向線圈繞組三相線圈繞組組成，線圈繞組之間彼此相互嵌入、均勻編織，其中每一組線圈繞組中間的空隙S1均有四組線圈繞組穿過，線圈繞組之間的間隙S均一致。

進(jìn)一步地，所述U字型定子包括兩個(gè)磁鐵安裝板、若干塊磁鐵、以及連接塊，兩個(gè)所述磁鐵安裝板對稱地安裝在連接塊的兩邊，若干塊磁鐵均勻?qū)ΨQ地設(shè)置在兩個(gè)磁鐵安裝板 的內(nèi)側(cè)，所述磁鐵的底部與連接塊之間形成一容納所述工字形的線圈端部的固定腔。

進(jìn)一步地，相對的兩個(gè)磁鐵之間的距離小于所述工字形的線圈的端部寬度。

進(jìn)一步地，所述連接塊的底部設(shè)置有用于U字型定子安裝固定的螺紋孔。

進(jìn)一步地，所述工字形的線圈由化學(xué)填充劑粘合。

進(jìn)一步地，所述動(dòng)子安裝板由金屬材料制成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明中的線圈是由線圈繞組彼此之間相互嵌入、均勻編織而成的工字型，相比傳統(tǒng)的無鐵芯直線電機(jī)具有更高的空間利用率，可使其推力系數(shù)更大，具有更高的結(jié)構(gòu)剛性和更好的推力均勻性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的嵌入式工字型線圈的無鐵芯直線電機(jī)的端面視圖。

圖2為本發(fā)明的嵌入式工字型線圈的無鐵芯直線電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)視圖。

圖3為本發(fā)明的嵌入式工字型線圈的無鐵芯直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)立體示意圖。

圖4為本發(fā)明的嵌入式工字型線圈的無鐵芯直線電機(jī)的線圈布置方式結(jié)構(gòu)立體示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1、U字型定子，2、工字型動(dòng)子，11、磁鐵安裝板，12、磁鐵，13、連接塊，21、線圈，22、動(dòng)子安裝板，211、U向線圈繞組，212、V向線圈繞組，213、W向線圈繞組。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

參閱圖1、圖2和圖4所示，本發(fā)明提供一種嵌入式工字型線圈的無鐵芯直線電機(jī)，包括U字型定子1、工字型動(dòng)子2，所述工字型動(dòng)子2包括工字形的線圈21及設(shè)于工字形的線圈21一端的動(dòng)子安裝板22，所述工字形的線圈21的另一端置于所述U字型定子1內(nèi)，所述工字形的線圈21由U向線圈繞組211、V向線圈繞組212、W向線圈繞組213三相線 圈繞組組成，線圈繞組之間彼此相互嵌入、均勻編織，其中每一組線圈繞組中間的空隙S1均有四組線圈繞組穿過，線圈繞組之間的間隙S均一致。

作為優(yōu)選，所述線圈21整體做成工字形，線圈繞組之間由化學(xué)填充劑粘合。

作為優(yōu)選，所述動(dòng)子安裝板22由金屬材料制成。用做工字型動(dòng)子2的安裝固定和線圈21的散熱。

作為優(yōu)選，所述線圈21和工字型動(dòng)子2是會(huì)相對運(yùn)動(dòng)的，因此兩者之間存在間隙，并且該間隙很小，距離在1mm以內(nèi)。

參閱圖3所示，所述U字型定子1包括兩個(gè)磁鐵安裝板11、若干塊磁鐵12、以及連接塊13，兩個(gè)所述磁鐵安裝板11對稱地安裝在連接塊13的兩邊，若干塊磁鐵12均勻?qū)ΨQ地設(shè)置在兩個(gè)磁鐵安裝板11的內(nèi)側(cè)，所述磁鐵12的底部與連接塊13之間形成一容納所述工字形的線圈21端部的固定腔。

由于本發(fā)明中的采用兩排磁鐵12對稱設(shè)置，兩排磁鐵相對于單排磁鐵可以相互抵消磁吸力，且本發(fā)明中的動(dòng)子線圈為工字型，線圈之間相互嵌入編織而成，結(jié)構(gòu)剛性更好。

本發(fā)明中線圈的相互嵌入的線圈密度更大，可使定子兩排磁鐵提供的磁吸力更大，提高推力系數(shù)。

具體地，相對的兩個(gè)磁鐵12之間的距離小于所述工字形的線圈21的端部寬度。

具體地，所述連接塊13的底部設(shè)置有用于U字型定子1安裝固定的螺紋孔。

本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理在于，將線圈設(shè)計(jì)為由線圈繞組彼此之間相互嵌入、均勻編織而成的工字型結(jié)構(gòu)，相比傳統(tǒng)的無鐵芯直線電機(jī)具有更高的空間利用率，可使其推力系數(shù)更大，具有更高的結(jié)構(gòu)剛性和更好的推力均勻性。

采用本發(fā)明的嵌入式工字型線圈的無鐵芯直線電機(jī)后，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、通電后線圈與定子磁鐵之間無磁吸力，無齒槽力，電機(jī)響應(yīng)速度更快，電機(jī)處理均勻性好。2、線圈為工字型，線圈之間相互嵌入編織而成，剛性好(傳統(tǒng)T型或者工字型線圈由于線圈組之間是平鋪或者相互疊加而成，而不是相互編織而成，因此線圈在運(yùn)行一段時(shí)間發(fā)熱以后會(huì)存在出現(xiàn)裂紋的風(fēng)險(xiǎn))；3、線圈密度更大，定子兩排磁鐵提供的磁吸力更大，推力系數(shù)高；4、本發(fā)明采用均勻編制方式，傳統(tǒng)方式為平鋪或者相互錯(cuò)位疊加(跟砌墻類似)，平鋪或者相互錯(cuò)位疊加時(shí)連接部分有接縫，由于電機(jī)線圈是由化學(xué)粘接劑填充的，電機(jī)充電發(fā)熱一段時(shí)間后該部分接縫處會(huì)有可能出現(xiàn)裂紋(即剛性不好)。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。