线性电机制造技术

一种线性电机，包括定子(12)和动子(11)，该定子(12)包括沿Y轴方向以固定间隔排列的多个凸极；该动子(11)能够在Y轴方向上移动并且在X轴方向上面对定子(12)，其中动子(11)包括：沿Y轴方向排列的多个齿(13、14、15)；围绕齿(13、14、15)缠绕的三相交流绕组(16、17、18)；连接多个齿(13、14、15)的动子磁轭(20)；永磁体(19)，每个永磁体(19)设置在同相的齿(13、14、15)之间的间隙中；以及磁通阻挡件(22)，每个磁通阻挡件(22)嵌入在多个齿(13、14、15)中的每个齿的基部附近，在X轴方向上完全设置在每个齿的宽度内，并且在X轴方向上与永磁体隔开。并且在X轴方向上与永磁体隔开。并且在X轴方向上与永磁体隔开。

【技术实现步骤摘要】
线性电机
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年2月3日提交的第2021
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016003号日本专利申请的优先权，该日本专利申请的全部内容(包括说明书、权利要求书、附图和摘要)通过引用结合于本文中。


[0003]本说明书公开了在机床等工业机械中使用的线性电机。

技术介绍

[0004]线性电机以被用于例如机床等工业机械中，以用于实现高速和高精度。在这样的线性电机当中，一些线性电机通过在动子侧设置昂贵的永磁体从而减少所使用的永磁体的数量，而实现了低成本并且被特别用于长冲程机器中。
[0005]图6图示了传统的线性电机的示例。在图6中，定子12例如由磁性钢板层压而成。在定子12的表面上，凸极10以间距P排列以从定子的磁轭21突出。类似于定子12，动子11也由磁性钢板层压而成，并包括用于U相的齿13、用于V相的齿14和用于W相的齿15。齿13、齿14和齿15布置成使得它们彼此以120度的电角度错开；即，在X轴方向上以凸极10的间距P的三分之一错开。三相交流绕组围绕齿13、齿14和齿15中的每个齿缠绕。即，用于U相的三相交流绕组16围绕齿13缠绕，用于V相的三相交流绕组17围绕齿14缠绕，而用于W相的三相交流绕组18围绕齿15缠绕。齿13、齿14和齿15中的多个齿以间距P的二分之一排列，并且永磁体19设置在齿之间的间隙中。永磁体19布置成使得每个永磁体19的磁化方向与相邻永磁体19的磁化方向相反。图6中的箭头指示永磁体19的磁化方向。
[0006]在这样的线性电机中，通过重复地布置由廉价的电磁钢板层压而成的简单结构的定子块，能够简单地实现长冲程的可移动范围。此外，由于将昂贵的永磁体19布置在动子侧以减少使用的永磁体的数量，因此能够将线性电机的生产成本最小化。
[0007]为了提高上述线性电机的响应性和增加高速范围内的推力，已知的线性电机在动子11中包括由非磁性材料制成的磁通阻挡件22，以减小绕组的电感。这样的线性电机在图7、图8和图9中示出，其中，仅图示了与一个电相位对应的动子11的一部分，而省略了定子12。
[0008]在图7中，磁通阻挡件22设置在动子磁轭20与齿13、齿14和齿15之间，且动子磁轭20与齿13、齿14和齿15分隔。
[0009]在图8中，磁通阻挡件22设置在动子磁轭20与齿13、齿14和齿15之间，且动子磁轭20在X轴方向上在磁通阻挡件22的两端上的两个位置处与齿13、齿14和齿15连接。
[0010]在图9中，磁通阻挡件22设置成与其中插入有永磁体19的磁体插入槽连接。
[0011]上述传统线性电机具有如下缺点。
[0012]在图7中所示的线性电机中，动子磁轭20与齿13、齿14和齿15分隔并被设置为单独的部件，这导致线性电机的制造成本增加，并且由于装配精度的劣化而进一步导致推力波动的增加。
[0013]在图7和图8中所图示的线性电机中，由于磁通阻挡件22设置在动子磁轭20与齿13、齿14和齿15之间，因此动子11的Y轴尺寸增大。为了防止这种情况，需要将永磁体19的Y轴尺寸减小磁通阻挡件22的Y轴尺寸，但这会导致线性电机的每单位体积推力减小。
[0014]在图9中所图示的线性电机中，磁通阻挡件22在永磁体19与磁通阻挡件22接触的部分处阻挡有效磁通进出永磁体19。相应地，永磁体19的磁通不能被有效地利用，并减小了线性电机的每单位体积推力。
[0015]引用文献列表：专利文献1：JP2006
‑
109639A。

技术实现思路

[0016]本文中公开了一种线性电机，包括：定子，所述定子包括沿预定行进方向以固定间隔排列的多个凸极；以及动子，所述动子能够在所述行进方向上移动，并且在与所述行进方向正交的面对方向上面对所述定子。其中所述动子包括：多个齿，所述多个齿沿所述行进方向排列；三相交流绕组，所述三相交流绕组围绕所述齿缠绕；动子磁轭，所述动子磁轭连接所述多个齿；永磁体，每个所述永磁体设置在同相的所述齿之间的间隙中；以及磁通阻挡件，每个所述磁通阻挡件嵌入在所述多个齿中的每个齿的基部附近，在行进方向上完全设置在每个齿的宽度内，并且在行进方向上与所述永磁体隔开。
[0017]在此情况下，所述磁通阻挡件可以设置为跨越所述动子磁轭和所述齿。
[0018]所述磁通阻挡件在所述面对方向上的尺寸可以大于所述磁通阻挡件在所述动子的所述行进方向上的尺寸。
[0019]每个所磁通阻挡件可以在所述动子的所述行进方向上设置在各个齿的中心处。
[0020]根据本文中公开的线性电机，能够增大线性电机的每单位体积推力。
附图说明
[0021]将基于以下附图描述本公开的实施例，其中：
[0022]图1示出了线性电机的示意性结构；
[0023]图2示出了线性电机的磁通；
[0024]图3示出了另一线性电机的示意性结构；
[0025]图4示出了另一线性电机的示意性结构；
[0026]图5示出了另一线性电机的示意性结构；
[0027]图6示出了传统线性电机的示意性结构；
[0028]图7示出了对应于一个电相位的另一传统线性电机的动子的结构；
[0029]图8示出了对应于一个电相位的另一传统线性电机的动子的结构；以及
[0030]图9示出了对应于一个电相位的另一传统线性电机的动子的结构。
[0031]附图标记列表
[0032]11 动子
[0033]12 定子
[0034]13、14、15 齿
[0035]16、17、18 三相交流绕组
[0036]19 永磁体
[0037]20 动子磁轭
[0038]21 定子磁轭
[0039]22 磁通阻挡件
[0040]51、52 磁通
具体实施方式
[0041]图1示出了线性电机的示意性结构。在附图中，X轴方向指示动子11的行进方向，Y轴方向指示与行进方向正交的方向。定子12例如由电磁钢板层压而成。定子12包括在X轴方向上较长的定子磁轭21，并且还包括在Y轴方向上从定子磁轭21的端面突出的多个凸极10。多个凸极10在X方向上以间距P的间隔排列。
[0042]动子11例如由磁性钢板层压而成，并且在Y轴方向上面对定子12。动子11包括动子磁轭20、用于U相的齿13、用于V相的齿14和用于W相的齿15。用于该三相的齿13、齿14和齿15布置成使得它们以120度的电角度相对错开；即，在X轴方向上以凸极10的间距P的三分之一相对错开。分别用于U相、V相和W相的三相交流绕组16、17和18围绕齿13、齿14和齿15缠绕。同相的齿以间距P的二分之一排列，且在齿之间的间隙(其充当磁体插入槽)中设置有永磁体19。同相的永磁体19布置成使得每个永磁体19的磁化方向与相邻永磁体19的磁化方向相反。图1中的箭头指示永磁体19的磁化方向。
[0043]在多个齿1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线性电机，包括：定子，所述定子包括沿预定行进方向以固定间隔排列的多个凸极；和动子，所述动子能够沿所述行进方向移动，并且在与所述行进方向正交的面对方向上面对所述定子，其中，所述动子包括：多个齿，所述多个齿沿所述行进方向排列，三相交流绕组，所述三相交流绕组围绕所述齿缠绕，动子磁轭，所述动子磁轭连接所述多个齿，永磁体，每个所述永磁体设置在同相的齿之间的间隙中，和磁通阻挡件，每个所述磁通阻挡件嵌入在所述多个齿中的每个齿的基部附近，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：志津达哉，
申请(专利权)人：大隈株式会社，
类型：发明
国别省市：