一種高功率因數直線往復振蕩電的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種高功率因數直線往復振蕩電機，包括電機殼體、兩個端蓋、定子、動子、連桿、輸出軸和彈簧，所述定子、動子和彈簧均安裝在電機殼體內；所述定子為圓筒體，在定子上纏繞有勵磁繞組；所述動子包括環形的背鐵和永磁體，永磁體固定在背鐵的內側；所述背鐵的上端和輸出軸均與連桿軸向固定，所述輸出軸同時通過軸承與位于上端的端蓋連接，所述輸出軸插入定子的筒內，所述動子位于定子和電機殼體之間。本發明提供的高功率因數直線往復振蕩電機，動子部分由背鐵和永磁體共同構成，從而大大提高了動子的機械強度并減小了加工難度；同時，采用雙勵磁繞組和兩塊充磁方向相反的永磁體，大大提高了電機的功率因數，使得電能利用率大大提高。
【專利說明】一種高功率因數直線往復振蕩電機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于壓縮機的直線往復振蕩電機，尤其一種高功率因數的直線往復振蕩電機。
【背景技術】
[0002]如圖1所示，是目前比較高效的直線往復振蕩電機，圖中各個標號為:al_外定子，a2-內定子，a3-勵磁線圈，a4_永磁體,a5_軸線支撐部件、a6_活塞，a7_吸氣閥，a8_排氣閥。電機結構整體呈圓柱體，主要由電機定子和電機動子構成；其中電機定子包括由鋼片構成的外定子和內定子，在外定子內纏繞有勵磁線圈；電機動子由永磁體、軸向支撐部件和諧振彈簧構成，其中永磁體與軸向支撐部件固定，軸向支撐部件通過軸向的諧振彈簧與外定子和/或固定板鏈接；永磁體安裝在外定子和內定子的氣隙之間，永磁體徑向充磁形成恒定磁場，勵磁線圈接通交流電后產生交變磁場，這兩個磁場相互作用，產生作用于永磁體的軸向驅動力，實現電能高效轉換。
[0003]該類電機存在以下問題:一方面，電機動子部分由永磁體和軸向支撐部件等組成，其中永磁體較薄且很脆弱，容易折斷，這就給制造工藝帶來了很大的困難，同時對振蕩頻率和輸出力帶來了限制；另一方面，這種振蕩電動機在空載和負載時功率因素只在0.5左右，明顯偏低，電能利用率不高。
【發明內容】
[0004]發明目的:為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種高功率因數直線往復振蕩電機，解決現有直線振蕩電機功率因數偏低以及動子機械強度較弱等不足。
[0005]技術方案:為實現上述目的，本發明采用的技術方案為:
[0006]一種高功率因數直線往復振蕩電機，包括電機殼體、兩個端蓋、定子、動子、連桿、輸出軸和彈簧，所述定子、動子和彈簧均安裝在電機殼體內；
[0007]所述電機殼體為圓筒體，兩個端蓋分別蓋在電機殼體的上下兩端；
[0008]所述定子為圓筒體，安裝在位于下端的端蓋上，并與電機殼體保持位置固定，在定子上纏繞有勵磁繞組；
[0009]所述動子包括背鐵和永磁體，所述背鐵和永磁體均為環形，且永磁體的外徑與背鐵的內徑相適配，永磁體固定在背鐵的內側；
[0010]所述背鐵的上端和輸出軸均與連桿軸向固定，所述輸出軸同時通過軸承與位于上端的端蓋連接，所述輸出軸插入定子的筒內，所述動子位于定子和電機殼體之間，所述輸出軸、定子、勵磁繞組、永磁體、背鐵和電機殼體的軸線均位于同一條直線I上；
[0011 ] 所述連桿和位于上端的端蓋之間通過彈簧連接，所述輸出軸的下端和位于下端的端蓋之間通過彈簧連接，所有彈簧的安裝方向均平行與直線I。
[0012]優選的，所述永磁體為稀土永磁體。
[0013]優選的，所述背鐵為10號鋼材。[0014]優選的，所述連桿和位于上端的端蓋之間通過五根彈簧連接，所述五根彈簧以直線I為中心形成環形分布；以防止動子沿圓周方向運動。
[0015]優選的，所述永磁體的數目為兩個，兩個永磁體軸向間隔布置，所述兩個永磁體徑向充磁但充磁方向相反，用于產生恒定磁場；所述定子的軸向上平行開設有兩個環形槽，每個環形槽內繞制一組勵磁繞制，兩組勵磁繞組相串聯，但繞制方向相反；所示兩個永磁體分別與兩組勵磁繞組位置對應。因此在同一個軸向截面內，勵磁繞組中的電流方向相反，勵磁繞組中的交變電流在電機中形成交變的磁場。
[0016]所述永磁體可以為由兩塊以上永磁塊拼裝成的環形結構。
[0017]永磁體產生的恒定磁場的磁力線通過電子、氣隙、永磁體和背鐵形成閉合回路,交變磁場和恒定磁場相互作用，在動子上產生推力，驅動動子做往復直線運動。
[0018]有益效果:本發明提供的高功率因數直線往復振蕩電機，動子部分由背鐵和永磁體共同構成，從而大大提高了動子的機械強度并減小了加工難度；同時，采用雙勵磁繞組和兩塊充磁方向相反的永磁體，大大提高了電機的功率因數，使得電能利用率大大提高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為現有直線往復振蕩電機的結構示意圖；
[0020]圖2為本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。
[0022]如圖1所示為一種高功率因數直線往復振蕩電機，包括電機殼體10、兩個端蓋1、定子5、動子、連桿2、輸出軸和彈簧7，所述定子5、動子和彈簧7均安裝在電機殼體10內。
[0023]所述電機殼體10為圓筒體，兩個端蓋I分別蓋在電機殼體10的上下兩端。
[0024]所述定子5為圓筒體，安裝在位于下端的端蓋I上，并與電機殼體10保持位置固定；所述定子5的軸向上平行開設有兩個環形槽，每個環形槽內繞制一組勵磁繞制9，兩組勵磁繞制9相串聯，但繞制方向相反；因此在同一個軸向截面內，勵磁繞組9中的電流方向相反；所述永磁體4為稀土永磁體；所述背鐵3為10號鋼材。所述動子包括背鐵3和永磁體4，所述背鐵3和永磁體4均為環形，且永磁體4的外徑與背鐵3的內徑相適配，永磁體4固定在背鐵3的內側；所述永磁體4的數目為兩個，兩個永磁體4軸向間隔布置，并分別與兩組勵磁繞組9位置對應，所述兩個永磁體徑向充磁但充磁方向相反。所述永磁體4可以為由兩塊以上永磁塊拼裝成的環形結構。
[0025]所述背鐵3的上端和輸出軸均與連桿2軸向固定，所述輸出軸同時通過軸承6與位于上端的端蓋I連接，所述輸出軸插入定子5的筒內，所述動子位于定子5和電機殼體10之間，所述輸出軸、定子5、勵磁繞組9、永磁體4、背鐵3和電機殼體10的軸線均位于同一條直線I上；
[0026]所述連桿2和位于上端的端蓋I之間通過五根彈簧7連接，所述五根彈簧7以直線I為中心形成環形分布；以防止動子沿圓周方向運動；所述輸出軸7的下端和位于下端的端蓋I之間通過一根彈簧7連接；所有彈簧7的安裝方向均平行與直線I。
[0027]定子5和勵磁繞組9組成的整體是初級，永磁體4和背鐵5組成的整體是次級。動子由永磁體4和背鐵5共同組成，兩塊永磁體4均是徑向充磁，充磁方向相反，形成恒定磁場，定子5內的勵磁繞組9中通交變電流，同一截面內的電流方向相反，形成交變磁場，交變磁場和恒定磁場相互作用，在動子上形成推力，驅動動子做周期性的直線往復運動。
[0028]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出:對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種高功率因數直線往復振蕩電機，其特征在于:包括電機殼體(10)、兩個端蓋(I)、定子(5)、動子、連桿(2)、輸出軸和彈簧(7)，所述定子(5)、動子和彈簧(7)均安裝在電機殼體(10)內； 所述電機殼體(10)為圓筒體，兩個端蓋(I)分別蓋在電機殼體(10)的上下兩端； 所述定子(5)為圓筒體，安裝在位于下端的端蓋(I)上，并與電機殼體(10)保持位置固定，在定子(5 )上纏繞有勵磁繞組(9 ); 所述動子包括背鐵(3)和永磁體(4)，所述背鐵(3)和永磁體(4)均為環形，且永磁體(4)的外徑與背鐵(3)的內徑相適配，永磁體(4)固定在背鐵(3)的內側； 所述背鐵(3)的上端和輸出軸均與連桿(2)軸向固定，所述輸出軸同時通過軸承(6)與位于上端的端蓋(I)連接，所述輸出軸插入定子(5)的筒內，所述動子位于定子(5)和電機殼體(10)之間,所述輸出軸、定子(5)、勵磁繞組(9)、永磁體(4)、背鐵(3)和電機殼體(10)的軸線均位于同一條直線I上； 所述連桿(2 )和位于上端的端蓋(I)之間通過彈簧(7 )連接，所述輸出軸(7 )的下端和位于下端的端蓋(I)之間通過彈簧(7)連接，所有彈簧(7)的安裝方向均平行于直線I。
2.根據權利要求1所述的高功率因數直線往復振蕩電機,其特征在于:所述永磁體(4)為稀土永磁體。
3.根據權利要求1所述的高功率因數直線往復振蕩電機,其特征在于:所述背鐵(3)為10號鋼材。
4.根據權利要求1所述的高功率因數直線往復振蕩電機,其特征在于:所述連桿(2)和位于上端的端蓋(I)之間通過五根彈簧(7)連接，所述五根彈簧(7)以直線I為中心形成環形分布。
5.根據權利要求1所述的高功率因數直線往復振蕩電機,其特征在于:所述永磁體(4)的數目為兩個，兩個永磁體(4)軸向間隔布置,所述兩個永磁體徑向充磁但充磁方向相反；所述定子(5 )的軸向上平行開設有兩個環形槽，每個環形槽內繞制一組勵磁繞制(9 )，兩組勵磁繞組(9)相串聯，但繞制方向相反；所示兩個永磁體(4)分別與兩組勵磁繞組(9)位置對應。
6.根據權利要求1或5所述的高功率因數直線往復振蕩電機，其特征在于:所述永磁體(4)為由兩塊以上永磁塊拼裝成的環形結構。
【文檔編號】H02K33/18GK103560639SQ201310589926
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】余海濤, 費騰, 須晨凱, 吳濤, 黃磊, 胡敏強, 聞程 申請人:東南大學