一種無刷直線電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電機，更具體地說，涉及一種無刷直線電機。
【背景技術】
[0002]隨著工業的快速發展，直線感應電機取代傳統的普通旋轉電機得到了更為廣泛的應用，采用直線感應電機驅動可以省去傳統的普通旋轉電機中把旋轉運動轉換為直線運動的機械齒輪，從而能夠降低生產成本、簡化生產工藝，還能夠避免機械齒輪運動時發出的噪聲，減小電機的整體體積，質量減輕，維護成本降低。特別是在軌道交通應用方面，采用旋轉電機驅動時，其驅動力是通過車輪和鐵軌之間的黏著力產生，速度過高及減速時會出現輪軌滑動等問題，而如果采用直線感應電機代替旋轉電機，就可以克服旋轉電機在此應用場合中的上述缺點，提高整個系統的效率。
[0003]直線感應電機為無刷結構，不需要維護，初級結構簡單，制造及使用成本較低，在城市軌道交通直線驅動等領域發揮出了不可忽視的重要作用。然而，目前市場上的直線感應電機還具有很多需要進一步改進的地方比如結構復雜，調速性能不佳，盡管采用矢量控制等變頻技術，控制起來依然較為復雜，調速性能也仍然無法與旋轉電機相比。
【發明內容】
[0004]1.發明要解決的技術問題
[0005]本發明的目的在于克服現有技術中的直線電機結構復雜，工作效率不高，成本高昂的不足，提供了一種無刷直線電機，采用本發明的技術方案，在轉子運動的每一個瞬間，定子的所有磁極都參與作用，而且通過控制兩個線圈串聯形成的線圈繞組導通電流的大小能夠控制轉子旋轉到任意位置停留，非常適用于伺服控制，結構以及工作原理相較于現有技術均得到了極大地簡化，工作效率也得以大大提高，工作可靠，成本低廉，壽命長。
[0006]2.技術方案
[0007]為達到上述目的，本發明提供的技術方案為:
[0008]本發明的一種無刷直線電機，包括定子、轉子總承和殼體，所述的殼體內部設置有絲杠，所述的定子包括多個具有線圈的磁極，且相對于定子中心對稱的兩個線圈串聯形成線圈繞組，所述的轉子總承由轉子與電機輸出軸組裝而成，且轉子可相對電機輸出軸自由的轉動，所述的轉子包括與絲杠螺旋連接的連接軸，該連接軸上設置有永磁體。
[0009]更進一步地，所述的殼體上下兩側分別開設有供電機輸出軸作左右往復直線運動的限位槽，所述的絲杠的兩端分別與殼體中部的左右兩端固定。
[0010]更進一步地，所述的定子包括四個具有線圈的磁極，每個磁極上均設有用于放置線圈的布線槽，線圈纏繞在上述的布線槽中，且兩兩相對于定子中心對稱的線圈串聯在一起形成兩個線圈繞組。
[0011]更進一步地，所述的連接軸兩端部各設有相同的永磁體，所述的永磁體采用永磁磁鋼。
[0012]更進一步地，所述的電機輸出軸為雙側輸出軸或單側輸出軸。
[0013]更進一步地，所述的電機輸出軸上具有與連接軸外徑尺寸相適配的安裝孔，且電機輸出軸上的磁極分布為兩組結構相同，朝向相同的永磁體。
[0014]更進一步地，所述的連接軸和電機輸出軸均采用鋼材制成。
[0015]3.有益效果
[0016]采用本發明提供的技術方案，與已有的公知技術相比，具有如下顯著效果:
[0017](I)本發明的一種無刷直線電機，其殼體內部設置有絲杠，定子包括多個具有線圈的磁極，且相對于定子中心對稱的兩個線圈串聯形成線圈繞組，轉子總承由轉子與電機輸出軸組裝而成，且轉子可相對電機輸出軸自由的轉動，轉子包括與絲杠螺旋連接的連接軸，該連接軸上設置有永磁體，采用上述結構，大大簡化了現有的直線電機的結構以及工作原理，降低了制造成本；
[0018](2)本發明的一種無刷直線電機，其定子包括四個具有線圈的磁極，每個磁極上均設有用于放置線圈的布線槽，線圈纏繞在上述的布線槽中，且兩兩相對于定子中心對稱的線圈串聯在一起形成兩個線圈繞組，采用兩個線圈繞組即電機電線僅需要兩條即可實現對轉子的驅動，不僅簡化了驅動電路，還大大節約了金屬材料的使用量，從而進一步降低了制造成本，并且具有結構簡單、效率高、易維護等優點；
[0019](3)本發明的一種無刷直線電機，在轉子運動的每一個瞬間，定子的所有磁極都參與作用，因此工作效率也得以大大提高；
[0020](4)本發明的一種無刷直線電機，通過控制兩個線圈串聯形成線圈繞組導通電流的大小能夠控制轉子旋轉到任意位置停留，非常適用于伺服控制，也是現有的無刷電機很難做到的。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明中轉子總承與殼體的安裝結構示意圖；
[0022]圖2為本發明中轉子總承與定子的安裝結構示意圖；
[0023]圖3和圖4為本發明中轉子的結構示意圖；
[0024]圖5和圖6為本發明中電機輸出軸的結構示意圖；
[0025]圖7為本發明中轉子總承的結構示意圖；
[0026]圖8為本發明中定子的結構示意圖；
[0027]圖9、圖10、圖11、圖12和圖13為本發明中轉子作逆時針旋轉運動的原理示意圖。
[0028]不意圖中的標號說明:
[0029]1、永磁體；2、連接軸；3、電機輸出軸；4、殼體；41、限位槽；5、絲杠；6、定子；61、第一磁極；62、第二磁極；63、第三磁極；64、第四磁極；7、；轉子總承。
【具體實施方式】
[0030]為進一步了解本發明的內容，結合附圖和實施例對本發明作詳細描述。
[0031]實施例
[0032]如圖1和圖2所不，本實施例的一種無刷直線電機，包括定子6、轉子總承7和殼體4，殼體4內部設置有絲杠5，絲杠5的兩端分別與殼體4中部的左右兩端固定。定子6包括多個具有線圈的磁極，且相對于定子6中心對稱的兩個磁極上的線圈串聯形成線圈繞組，具體在本實施例中定子6包括四個具有線圈的磁極，分別為第一磁極61、第二磁極62、第三磁極63和第四磁極64，每個磁極上均設有用于放置線圈的布線槽，如圖8所示，磁極上靠近轉子安裝位置的一端是采用與轉子外緣同心的圓弧結構，圓弧的兩端各設有一個布線槽，線圈纏繞在上述的布線槽中，同一磁極上兩個布線槽內的線圈串聯，當線圈通電，同一個磁極上的兩個布線槽內的線圈產生相同的極性，且該磁極的磁場作用力更加均勻有效；本實施例將兩兩相對于定子6中心對稱的磁極上的線圈串聯在一起形成兩個線圈繞組，即第一磁極61上的線圈與第三磁極63上的線圈串聯形成第一個線圈繞組，第二磁極62上的線圈與第四磁極64上的線圈串聯第二個線圈繞組，采用這種結構，電機電線僅需要兩條即可實現對轉子的驅動，不僅簡化了驅動電路，還大大節約了金屬材料的使用量，從而