大推力模块化永磁直线同步电机
阅读说明：本技术 大推力模块化永磁直线同步电机 (High-thrust modular permanent magnet linear synchronous motor ) 是由 茅爱峰 于 2019-11-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种大推力模块化永磁直线同步电机,定子机构具有若干个呈线性排布的定子模块,每一定子模块各具有导磁块和套设于导磁块上的导电线圈；动子机构具有两个第一动子模块和一第二动子模块,每一第一动子模块各具有一活动置于定子机构一长边侧旁边的第一导磁板、及若干个设置于第一导磁板一侧上的第一永磁体,第二动子模块具有一活动置于定子机构上方的第二导磁板、及若干个设置于第二导磁板下侧面上的第二永磁体；当导电线圈接通外部电源后,两个第一动子模块及第二动子模块能一起沿定子机构长度方向进行移动。该永磁直线同步电机实现了大推力功能,降低了制作成本,减小了电机体积,可很好的应用在自动化装备或大推力运动场合。(The invention discloses a high-thrust modular permanent magnet linear synchronous motor.A stator mechanism is provided with a plurality of stator modules which are linearly arranged, and each stator module is provided with a magnetic conduction block and a conductive coil sleeved on the magnetic conduction block; the rotor mechanism is provided with two first rotor modules and a second rotor module, each first rotor module is respectively provided with a first magnetic conduction plate movably arranged beside one long side of the stator mechanism and a plurality of first permanent magnets arranged on one side of the first magnetic conduction plate, and the second rotor module is provided with a second magnetic conduction plate movably arranged above the stator mechanism and a plurality of second permanent magnets arranged on the lower side surface of the second magnetic conduction plate; when the conductive coil is connected with an external power supply, the two first rotor modules and the second rotor module can move together along the length direction of the stator mechanism. The permanent magnet linear synchronous motor realizes a high-thrust function, reduces the manufacturing cost, reduces the motor volume, and can be well applied to automatic equipment or high-thrust motion occasions.)
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体提供一种大推力模块化永磁直线同步电机。
背景技术
传统的“旋转电机+丝杠”间接驱动方式存在反向间隙、可靠性差和摩擦等缺点；而永磁同步直线电机具有无接触传动、高响应、高速度等优点，因而近年来永磁同步直线电机被逐步应用于自动化生产装备中。
为了实现电机的高精度运行，通常采用无齿槽的永磁直线电机，但其推力却不够；而为了实现较大推力运行，通常采用有铁心的永磁直线电机，为了进一步增加推力，在很多应用场合下还采用双边平板型永磁直线电机，其可看成两个单边型永磁直线电机背靠背叠加组成，可使得电机的推力提高一倍，且体积和重量可减少。
然而，目前常用的双边平板型永磁直线电机结构中，虽然电机的电枢体积比两个单边型有所降低，但整个电机体积和成本降低很小，而且为了增加推力通常还增加了单元电机数、线圈数等，但绕组的利用率却没有提高，空间和成本均没有得到有效改善。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种大推力模块化永磁直线同步电机，其在实现大推力功能的同时，还有效地降低了制作成本，以及合理地减小了电机体积，可很好的应用在自动化装备或大推力运动场合。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大推力模块化永磁直线同步电机，包括定子机构和动子机构，所述定子机构具有若干个呈线性排布的定子模块，每一所述定子模块各具有导磁块和套设于所述导磁块上的导电线圈，且每相邻两个所述导磁块还定位连接；
所述动子机构具有两个相对布设于所述定子机构的两长边侧旁边的第一动子模块和一布设于所述定子机构上方的第二动子模块，其中，每一所述第一动子模块各具有一活动置于所述定子机构一长边侧旁边的第一导磁板、以及若干个分别定位设置于所述第一导磁板朝向所述定子机构的一侧上的第一永磁体，两个所述第一动子模块中的若干个所述第一永磁体呈一一相对布置，且两个所述第一动子模块中的若干个所述第一永磁体还分别对应与所述定子机构的两长边侧之间形成有间隙；所述第二动子模块具有一活动置于所述定子机构上方的第二导磁板、以及若干个分别定位设置于所述第二导磁板下侧面上的第二永磁体，且若干个所述第二永磁体还分别与所述定子机构的上侧之间形成有间隙；
当若干个所述导电线圈接通外部电源后，若干个所述导电线圈产生的磁场能够分别与两个所述第一动子模块及所述第二动子模块产生的磁场相互作用，以使得两个所述第一动子模块及所述第二动子模块能够一起沿所述定子机构的长度方向进行移动。
作为本发明的进一步改进，所述定子模块的数量为三的倍数。
作为本发明的进一步改进，所述导磁块为由无取向硅钢制成的T型块结构；且每相邻两个所述导磁块通过紧固件固定连接在一起；
所述导电线圈为矩形体，即所述导电线圈具有呈相对布置的顶部和底部、以及呈相对布置的两个侧部；在所述导电线圈接通外部电源后，所述导电线圈的顶部产生的磁场与所述第二动子模块产生的磁场相互作用，以产生能够驱动所述第二动子模块沿所述定子机构的长度方向进行移动的推力；所述导电线圈的两个侧部产生的磁场分别与两个所述第一动子模块产生的磁场相互作用，以产生能够驱动两个所述第一动子模块沿所述定子机构的长度方向进行移动的推力；
另外，所述导电线圈的底部上还引出有引线。
作为本发明的进一步改进，所述第一导磁板和所述第二导磁板均分别为沿所述定子机构的长度方向延伸的长条板状；若干个所述第一永磁体沿所述定子机构的长度方向等距间隔的排列在所述第一导磁板的一侧上；若干个所述第二永磁体沿所述定子机构的长度方向等距间隔的排列在所述第二导磁板的下侧面上。
作为本发明的进一步改进，两个所述第一动子模块中的若干个所述第一永磁体分别对应与所述定子机构的两长边侧之间形成的间隙大小一致。
本发明的有益效果是：①因本发明所述永磁直线同步电机配置了3个动子模块，相当于传统永磁直线电机的3台，推力增幅效果非常明显；②本发明所述永磁直线同步电机中的定子机构和动子机构均采用模块化结构，这样容易制作、组合，非常适合批量化生产；特别是，所述定子机构中的定子模块是由T型导磁块和套设于导磁块上的导电线圈组成，不仅容易组装，而且绕组利用率非常高，还不占用过多空间，进而不增大电机体积。总之，本发明通过结构改进，使永磁直线同步电机在实现大推力功能的同时，还有效地降低了制作成本，以及合理地减小了电机体积，从而可很好的应用在自动化装备或大推力运动场合。
附图说明
图1为本发明所述大推力模块化永磁直线同步电机处于第一视角下的结构示意图；
图2为本发明所述大推力模块化永磁直线同步电机处于第二视角下的结构示意图；
图3为图2所示B-B截面结构示意图；
图4为图2所示C-C截面结构示意图；
图5为本发明所述大推力模块化永磁直线同步电机的分解结构示意图；
图6为本发明所述导电线圈的结构示意图。
结合附图，作以下说明：
1——定子模块 10——导磁块
11——导电线圈 110——顶部
111——底部 112——侧部
113——引线 21——第一动子模块
210——第一导磁板 211——第一永磁体
22——第二动子模块 220——第二导磁板
221——第二永磁体
具体实施方式
以下借由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技艺的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技艺的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。于本说明书中所述的“第一”、“第二”等仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1：
请参阅附图1至附图5所示，分别为本发明所述大推力模块化永磁直线同步电机处于两个不同视角下的结构示意图、两个不同视角下的截面结构示意图、以及分解结构示意图。
本发明所述的大推力模块化永磁直线同步电机包括定子机构和动子机构，所述定子机构具有若干个呈线性排布的定子模块1，每一所述定子模块1各具有导磁块10和套设于所述导磁块10上的导电线圈11，且每相邻两个所述导磁块10还定位连接；所述动子机构具有两个相对布设于所述定子机构的两长边侧旁边的第一动子模块21和一布设于所述定子机构上方的第二动子模块22，其中，每一所述第一动子模块21各具有一活动置于所述定子机构一长边侧旁边的第一导磁板210、以及若干个分别定位设置于所述第一导磁板210朝向所述定子机构的一侧上的第一永磁体211，两个所述第一动子模块21中的若干个所述第一永磁体211呈一一相对布置，且两个所述第一动子模块21中的若干个所述第一永磁体211还分别对应与所述定子机构的两长边侧之间形成有间隙；所述第二动子模块22具有一活动置于所述定子机构上方的第二导磁板220、以及若干个分别定位设置于所述第二导磁板220下侧面上的第二永磁体221，且若干个所述第二永磁体221还分别与所述定子机构的上侧之间形成有间隙；
当若干个所述导电线圈11接通外部电源后，若干个所述导电线圈11产生的磁场能够分别与两个所述第一动子模块21及所述第二动子模块22产生的磁场相互作用，以使得两个所述第一动子模块21及所述第二动子模块22能够一起沿所述定子机构的长度方向(即为所述定子机构的线性方向)进行移动。
在本实施例中，优选的，所述定子模块1的数量为三的倍数。
在本实施例中，优选的，所述导磁块10为由无取向硅钢制成的T型块结构，或者所述导磁块10为由导磁性能好的钢(如马氏体不锈钢)制成的T型块结构；且每相邻两个所述导磁块10通过紧固件(如螺丝)固定连接在一起；
所述导电线圈11为矩形体，即所述导电线圈11具有呈相对布置的顶部110和底部111、以及呈相对布置的两个侧部112(可参阅附图6所示)；在所述导电线圈11接通外部电源后，所述导电线圈11的顶部110产生的磁场与所述第二动子模块22产生的磁场相互作用，以产生能够驱动所述第二动子模块22沿所述定子机构的长度方向进行移动的推力；所述导电线圈11的两个侧部112产生的磁场分别与两个所述第一动子模块21产生的磁场相互作用，以产生能够驱动两个所述第一动子模块21沿所述定子机构的长度方向进行移动的推力；
另外，所述导电线圈11的底部111上还引出有引线113。
在本实施例中，优选的，所述第一导磁板210和所述第二导磁板220均分别为沿所述定子机构的长度方向延伸的长条板状；
若干个所述第一永磁体211沿所述定子机构的长度方向等距间隔的排列在所述第一导磁板210的一侧上；若干个所述第二永磁体221沿所述定子机构的长度方向等距间隔的排列在所述第二导磁板220的下侧面上。
进一步优选的，两个所述第一动子模块21中的若干个所述第一永磁体211分别对应与所述定子机构的两长边侧之间形成的间隙大小一致。
另外，在该大推力模块化永磁直线同步电机中，还配置有分别与两个所述第一导磁板210和所述第二导磁板220相滑动配合安装的滑轨，其为永磁直线电机结构中的常规技术手段，故在此不作详述。
综上所述，本发明通过结构改进，使永磁直线同步电机在实现大推力功能的同时，还有效地降低了制作成本，以及合理地减小了电机体积，从而可很好的应用在自动化装备或大推力运动场合。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，但并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为在本发明的保护范围内。
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