專利名稱:線形電機用內(nèi)側(cè)定子的硅鋼片疊層結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及線形電機,尤其涉及其定子結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
一般來講,線形電機(Linear Motor)將具有立體結(jié)構(gòu)的普通電機的磁通量制作成平面形態(tài);使平面形狀的轉(zhuǎn)子部隨著形成在平面固定部上的磁通量(flux)的變化在平面上沿著直線進行運動。
如圖1、圖2所示,線形電機包括定子(S)、線圈(130)和轉(zhuǎn)子(ARMATURE)(140)。定子(S)由圓筒形的外側(cè)定子(Outer Core)(110)和內(nèi)側(cè)定子(Inner Core)(120)構(gòu)成,圓筒形的內(nèi)側(cè)定子(120)插入在外側(cè)定子(110)的內(nèi)部;線卷(130)結(jié)合在外側(cè)定子(110)或內(nèi)側(cè)定子(120)內(nèi)部;轉(zhuǎn)子(140)具備有永久磁鐵(142),可運動地插入在上述外側(cè)定子(110)與內(nèi)側(cè)定子(120)之間。圖1所示為線卷(130)結(jié)合在外側(cè)定子(110)上的結(jié)構(gòu)。
如圖3或者圖4所示,上述內(nèi)側(cè)定子(120)由具有一定形狀的多個薄板硅鋼片(121)以輻射狀疊層形成的圓筒形態(tài)的疊層體;疊層體的內(nèi)側(cè)定子(120)保持一定間距插入在上述外側(cè)定子(110)的內(nèi)部。
上述硅鋼片(121)由厚度比較薄的正方形金屬板(121a)構(gòu)成;該正方形金屬板(121a)的兩側(cè)上分別具備有固定環(huán)固定結(jié)合突起(121c),固定環(huán)固定結(jié)合突起(121c)具備有收容槽(121b),上述收容槽(121b)用于插入結(jié)合維持上述硅鋼片疊層狀態(tài)的彈性固定環(huán)(152)。
圖中未說明的符號(150)是端子部,(151)、(152)是固定環(huán)。
下面,對在具有上述結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有的的線形電機的工作進行說明。
首先,向上述線卷(130)施加電流,通過流動在線卷(130)上的電流使線卷(130)的周邊形成磁通(Flux),上述磁通隨著外側(cè)定子(110)和內(nèi)側(cè)定子(120)形成閉合回路(Closed Loop)。
形成在上述外側(cè)定子(110)和內(nèi)側(cè)定子(120)上的磁通與通過永久磁鐵(142)形成的磁通,通過磁通的相互作用,使上述永久磁鐵(142)沿著軸方向受力,使得轉(zhuǎn)子(140)在上述外側(cè)定子(110)和內(nèi)側(cè)定子(120)之間沿著軸方向進行直線運動;不斷改變施加在上述線卷(130)上電流的流動方向,可以使上述轉(zhuǎn)子(140)進行直線往返運動。
但是,現(xiàn)有的的內(nèi)側(cè)定子(120)將單張硅鋼片(121)放射狀疊層,沿著磁通路線(Flux path)制作,所以即使通過單張放射狀疊層的特性使內(nèi)徑完全地緊密結(jié)合形成完整的圓結(jié)構(gòu),但是在外徑上單張硅鋼片放射狀疊層之間存在空間,限制了擴大磁路面積。
于是,在上述內(nèi)側(cè)定子(120)的磁路面積不充分的情況下增加電流時,會產(chǎn)生內(nèi)側(cè)定子(120)的熱化,導(dǎo)致線形電機的輸入功率增加、降低了效率,為了防止產(chǎn)生熱化,需要增大內(nèi)側(cè)定子(120)的尺寸,最終需要增大整個線形電機的尺寸。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點,本發(fā)明提供一種線形電機用內(nèi)側(cè)定子的硅鋼片疊層結(jié)構(gòu),以擴大線形電機的內(nèi)側(cè)定子的磁路面積。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種線形電機用內(nèi)側(cè)定子的硅鋼片疊層結(jié)構(gòu),包括定子和轉(zhuǎn)子,定子由外側(cè)定子、內(nèi)側(cè)定子和線圈構(gòu)成,內(nèi)側(cè)定子是以輻射狀疊層形成的圓筒形疊層體,圓筒形狀的內(nèi)側(cè)定子保持一定間距插入在外側(cè)定子的內(nèi)部,線圈插入在外側(cè)定子或內(nèi)側(cè)定子上,轉(zhuǎn)子的外周面上具備有至少一個以上的永久磁鐵,并可運動地插入在外側(cè)定子和內(nèi)側(cè)定子之間;其特征在于,所述內(nèi)側(cè)定子上形成有重疊部,所述重疊部使放射狀疊層的每個硅鋼片的內(nèi)周面?zhèn)认嗷ノ呛?,使厚度重疊。
所述的線形電機用內(nèi)側(cè)定子的硅鋼片疊層結(jié)構(gòu),其特征在于所述重疊部具備有段托部,所述段托部使上述硅鋼片的內(nèi)側(cè)定子內(nèi)周面相互不同的一側(cè)面形成段托。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是現(xiàn)有的線形電機的縱斷面圖。
圖2是現(xiàn)有的線形電機的橫斷面圖。
圖3是圖2的A部分的擴大斷面圖。
圖4是現(xiàn)有的線形電機用內(nèi)側(cè)定子的硅鋼片的正面圖。
圖5是本發(fā)明線形電機的縱斷面圖。
圖6是本發(fā)明線形電機的橫斷面圖。
圖7是圖6的B部分的擴大斷面圖。
圖8是本發(fā)明線形電機用內(nèi)側(cè)定子的硅鋼片的正面圖。
圖中標號說明S定子 10外側(cè)定子20內(nèi)側(cè)定子 21硅鋼片21a,21a’金屬板 21b,21b’段托部具體實施方式
如圖5、6、7所示,本發(fā)明線形電機包括有如下結(jié)構(gòu)定子(S)、線圈(30)和轉(zhuǎn)子(40)。上述定子(S)由圓筒形的外側(cè)定子(Outer Core)(10)和內(nèi)側(cè)定子(Inner Core)(20)構(gòu)成,圓筒形的內(nèi)側(cè)定子(20)插入在外側(cè)定子(10)的內(nèi)部;線卷(30)結(jié)合在外側(cè)定子(10)或內(nèi)側(cè)定子(20)內(nèi)部;轉(zhuǎn)子(40)具備有永久磁鐵(42),可運動地插入在上述外側(cè)定子(10)與內(nèi)側(cè)定子(20)之間。
下面,對具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明線形電機的工作進行簡單說明。
首先,向上述線卷(30)施加電流,通過流動在上述線卷(30)上的電流使線卷(30)的周邊形成磁通(Flux),磁通隨著外側(cè)定子(10)和內(nèi)側(cè)定子(10)形成閉合回路(Closed Loop)。
另外,將上述線形電機安裝在另外系統(tǒng)(SYSTEM)上時,上述定子(S),也就是說,將外側(cè)定子(10)和內(nèi)側(cè)定子(20)固定結(jié)合在系統(tǒng)上。
上述內(nèi)側(cè)定子(20)保持一定間距插入固定在外側(cè)定子(10)的內(nèi)部,上述內(nèi)側(cè)定子(20)是由具有一定形狀的多個薄板硅鋼片(21)以輻射狀疊層形成的圓筒形態(tài)的疊層體。
如圖8所示,在上述硅鋼片(21)(21’)中形成有重疊部,該重疊部由內(nèi)側(cè)定子(20)的內(nèi)周面?zhèn)揉徑盈B層的兩側(cè)硅鋼片(21)(21’)相對著重疊。
另外,上述重疊部使硅鋼片(21)(21’)的內(nèi)側(cè)定子(20)的內(nèi)周面?zhèn)冉饘侔?21a)(21’a)相互不同的一側(cè)面斷差地形成,形成各自的段托部(21b)(21’b),相互對齊重疊在上述段托部(21b)(21’b)上。
另外,上述硅鋼片(21)(21’)的兩側(cè)面上分別形成有固定環(huán)固定結(jié)合突起(21d)(21d’),在固定環(huán)固定結(jié)合突起(21d)(21d’)的中心部形成有收容槽(21c)(21c’),收容槽(21c)(21c’)用于收容維持硅鋼片(21)(21’)疊層狀態(tài)的固定環(huán)(52)。
圖中未說明的符號(50)是端子部,(51)是固定環(huán)。
在具有上述結(jié)構(gòu)的線性電機用內(nèi)側(cè)定子的硅鋼片疊層結(jié)構(gòu)中,內(nèi)側(cè)定子(20)用單張硅鋼片(21)(21’)放射狀疊成,在相互不同處形成有段托部(21b)(21b’)的每個硅鋼片(21)(21’)以上述內(nèi)側(cè)定子(20)的直徑為中心交替地進行疊層。
這時,上述內(nèi)側(cè)定子(20)的段托部(21)使得兩側(cè)面相接而疊層的兩個硅鋼片(21)(21’)的段托部(21b)(21b′)相對,最終硅鋼片(21)(21’)的段托部(21b)(21b′)的厚度疊層兩層,使得各自的硅鋼片的厚度相互重疊。
另外,隨著使疊層形成內(nèi)側(cè)定子(20)的每個硅鋼片(21)(21’)的內(nèi)周面方向厚度重疊并相抵,使得相同直徑的內(nèi)側(cè)定子(20)可以放射狀疊層更多數(shù)的硅鋼片(21)(21’),可以更大地擴大形成在每個單張硅鋼片(21)(21’)之間空間的磁路面積。另外,對于相同大小的線形電機可以提高電機的效率,對于相同輸出功率的電機則可以縮小線形電機的尺寸。
發(fā)明的效果綜上所述,通過本發(fā)明,與現(xiàn)有的具有相同尺寸的內(nèi)側(cè)定子相比可以增大磁路面積;由于沿著內(nèi)側(cè)定子的每個硅鋼片的內(nèi)外徑方向可以形成緊密結(jié)合的構(gòu)成,使得內(nèi)外徑的尺寸形成容易;按照具有相同磁路面積的內(nèi)側(cè)定子重新設(shè)計時,由于可以縮小內(nèi)側(cè)定子的外徑,所以可以縮小用于輸出相同功率的線形電機的整體尺寸;如產(chǎn)生超負荷運轉(zhuǎn)等無法預(yù)測的情況下,由于可以避免內(nèi)側(cè)定子的熱化,提高了電機的信賴性。
權(quán)利要求
1.一種線形電機用內(nèi)側(cè)定子的硅鋼片疊層結(jié)構(gòu),包括定子和轉(zhuǎn)子,定子由外側(cè)定子、內(nèi)側(cè)定子和線圈構(gòu)成,內(nèi)側(cè)定子是以輻射狀疊層形成的圓筒形疊層體,圓筒形狀的內(nèi)側(cè)定子保持一定間距插入在外側(cè)定子的內(nèi)部,線圈插入在外側(cè)定子或內(nèi)側(cè)定子上,轉(zhuǎn)子的外周面上具備有至少一個以上的永久磁鐵,并可運動地插入在外側(cè)定子和內(nèi)側(cè)定子之間;其特征在于,所述內(nèi)側(cè)定子上形成有重疊部,所述重疊部使放射狀疊層的每個硅鋼片的內(nèi)周面?zhèn)认嗷ノ呛?,使厚度重疊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線形電機用內(nèi)側(cè)定子的硅鋼片疊層結(jié)構(gòu),其特征在于所述重疊部具備有段托部,所述段托部使上述硅鋼片的內(nèi)側(cè)定子內(nèi)周面相互不同的一側(cè)面形成段托。
全文摘要
一種線形電機用內(nèi)側(cè)定子的硅鋼片疊層結(jié)構(gòu),包括定子和轉(zhuǎn)子,定子由外側(cè)定子、內(nèi)側(cè)定子和線圈構(gòu)成,內(nèi)側(cè)定子是以輻射狀疊層形成的圓筒形疊層體,圓筒形狀的內(nèi)側(cè)定子保持一定間距插入在外側(cè)定子的內(nèi)部,線圈插入在外側(cè)定子或內(nèi)側(cè)定子上,轉(zhuǎn)子的外周面上具備有至少一個以上的永久磁鐵,并可運動地插入在外側(cè)定子和內(nèi)側(cè)定子之間;內(nèi)側(cè)定子上形成有重疊部,所述重疊部使放射狀疊層的每個硅鋼片的內(nèi)周面?zhèn)认嗷ノ呛?,使厚度重疊。本發(fā)明可使相同尺寸外徑的內(nèi)側(cè)定子的磁路面積增大,提高電機的效率,并可以使具有相同輸出功率的線形電機的尺寸小型化;在超負荷運轉(zhuǎn)的情況下,可以避免內(nèi)側(cè)定子發(fā)熱,提高電機的可靠性。
文檔編號H02K1/12GK1601876SQ0314434
公開日2005年3月30日 申請日期2003年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月25日
發(fā)明者金成中 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司