动磁式直线振荡电机及直线压缩机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种动磁式直线振荡电机及直线压缩机，包括：上机架、下机架，设于上机架和下机架之间的外定子固定件、固定于外定子固定件上的外定子组、设于外定子组内腔中的内定子，以及设于外定子组和内定子之间的动子。外定子组包括轴向排列组成的两套外定子；外定子包括外定子铁芯和镶嵌在外定子铁芯的线圈槽中的绕组；外定子铁芯、内定子和动子均同轴设置；以及外定子铁芯由若干呈圆周阵列排布的小定子铁芯拼装而成；小定子铁芯为螺旋式C型结构。本实用新型专利技术克服了传统的双定子横向磁通直线振荡电机的两个外定子铁芯之间的间隔距离长、永磁体材料浪费的缺陷，减小了永磁体和动子的轴向长度，使得电机结构更加紧凑，永磁体的利用率高。

【技术实现步骤摘要】
动磁式直线振荡电机及直线压缩机
本技术涉及特种电机
，尤其涉及压缩机
，具体涉及一种动磁式直线振荡电机及直线压缩机。
技术介绍
目前，冰箱、空调等制冷设备所用的压缩机依旧多为旋转式压缩机，此类压缩机采用传统的旋转电机驱动，利用曲柄连杆机构将旋转运动转化为活塞的往复运动。由于结构局限，这种压缩机具有摩擦阻力大、效率低等缺点，很难对其再做性能上的提升。而直线压缩机采用直线电机直接驱动活塞做往复驱动，可省去曲柄连杆机构，降低摩擦损耗，提高系统效率，有望成为现有旋转式制冷压缩机的更新换代产品。韩国LG公司在中国专利申请号为CN200880112785.4的文件中公开了一种直线压缩机，该压缩机结构的纵向剖面图如图8所示，其所用的直线振荡电机主要由以下结构构成：定子绕组，外定子铁芯，内定子铁芯，永磁体，永磁体支架，活塞，谐振弹簧。电机动子由永磁体和非导磁的永磁体支架组成。定子绕组为饼式绕组，内嵌在“C”型结构的外定子铁芯中。由于电机的主磁路平行于动子的运动方向，所以，决定了内定子铁芯必须为内紧外松的辐射状结构。该电机结构紧凑，降低了摩擦损耗，机械效率高，但是其辐射状结构的内定子硅钢冲片叠装难度大，加工困难，增加了加工成本。另外，由于组成内定子的硅钢冲片厚度均匀，所以内定子的外圆周各硅钢冲片之间必然存在缝隙，从而使得磁阻变大，而会导致电机效率下降。中国专利申请号为200610052853.5和201020199357.4的文件中公开了两种动磁式横向磁通直线振荡电机，二者的外定子均采用双定子结构，如图9和图10所示，每个外定子铁芯的结构与直流无刷电机的凸极式定子铁芯结构类似，定子绕组为集中式绕组并嵌于外定子铁芯的齿槽中。电机动子主要包括：永磁体，永磁体支架和活塞。与LG公司的直线压缩机技术相比，这两项专利的直线振荡电机采用的是横向磁通电机结构，即主磁路垂直于动子的运动方向，所以其内、外定子铁芯均采用厚度一致的硅钢冲片沿轴向排列叠装而成，而不是内紧外松的辐射状结构，这使得该电机与普通旋转电机的加工、安装工艺相同，具有安装制造方便，结构简洁，磁阻小的优点，但也存在不足之处。由于定子绕组线圈露出外定子铁芯的两端，所以在两个外定子铁芯之间，需要有预留一段间隔距离以容纳绕组的外露部分。为了与外定子结构尺寸相对应，动子上的永磁体也要相应地预留一段同等长度的结构。电磁分析表明，此段永磁体并不参与电磁力的发生，属于冗余结构，所以该结构具有以下缺点：造成永磁体、内定子等材料的浪费，永磁体材料的利用率低；增加了动子的质量，根据机械振动原理，压缩机谐振弹簧的刚度也会相应地增大，增加了制造成本；外定子间隔距离较大，使得机体长度和体积难以做小；会导致永磁体在间隔处产生较大的漏磁，影响磁力线的分布。
技术实现思路
本技术的第一目的是提供一种动磁式直线振荡电机，以解决避免外定子间隔距离较大带来的缺陷的技术问题。本技术的第二目的是提供一种直线压缩机，以解决避免压缩机的电机中外定子间隔距离较大带来的缺陷的技术问题。本技术的动磁式直线振荡电机是这样实现的：一种动磁式直线振荡电机，其特征在于，包括：上机架、下机架，设于所述上机架和下机架之间的外定子固定件、固定于所述外定子固定件上的外定子组、设于所述外定子组内腔中的内定子，以及设于所述外定子组和内定子之间的动子；其中所述外定子组包括轴向排列组成的两套外定子；所述外定子包括外定子铁芯和镶嵌在所述外定子铁芯的线圈槽中的绕组；所述外定子铁芯、内定子和动子均同轴设置；以及所述外定子铁芯由若干呈圆周阵列排布的小定子铁芯拼装而成；所述小定子铁芯为螺旋式C型结构，该螺旋式C型的小定子铁芯的两端部平行且相互错开一定距离，并使得构成两套所述外定子的小定子铁芯的相对部的两端部的端面齐平共面。进一步的，所述小定子铁芯由上定子和下定子对接形成螺旋式C型结构，该螺旋式C型结构具有适于绕组镶嵌其中的线圈槽；所述上定子和下定子均分别包括一基部和与所述基部相连的翼部；所述上定子的基部和下定子的基部贴合相接；以及所述上定子的翼部和下定子的翼部分别构成所述螺旋式C型的小定子铁芯的两端部。进一步可选的，构成两套所述外定子的螺旋式C型小定子铁芯的螺旋方向相同，且所述螺旋式C型小定子铁芯的线圈槽中的绕组的绕向相反；以及两套所述外定子的螺旋式C型小定子铁芯的线圈槽中的绕组为串联或并联。进一步可选的，构成两套所述外定子的螺旋式C型小定子铁芯的螺旋方向相反，且所述螺旋式C型小定子铁芯的线圈槽中的绕组的绕向相同；以及两套所述外定子的螺旋式C型小定子铁芯的线圈槽中的绕组为串联或并联。进一步的，所述绕组为饼式绕组。进一步的，所述动子至少包括永磁环以及用于装设所述永磁环的永磁体支架；所述永磁体支架位于所述外定子铁芯和内定子之间，且与所述外定子铁芯和内定子同轴设置；所述永磁环由多片瓦片状的磁瓦拼接组成；所述磁瓦沿径向方向充磁，且每相邻两片所述磁瓦的充磁方向相反；以及磁瓦数目与外定子铁芯的磁极数目相同，且位置一一对齐。进一步的，所述内定子采用厚度一致的定子冲片沿电机的轴向方向排列叠装而成。本技术的直线压缩机是这样实现的：一种直线压缩机，包括所述的动磁式直线振荡电机、安装于所述动磁式直线振荡电机中部的气体压缩机构，以及安装于所述动磁式直线振荡电机下端部的谐振弹簧组件；其中所述动磁式直线振荡电机包括上机架、下机架、设于所述上机架和下机架之间的外定子固定件、固定于所述外定子固定件上的外定子组、设于所述外定子组内腔中的内定子，以及设于所述外定子组和内定子之间的动子；以及所述气体压缩机构联接装配于所述上机架上，且所述气体压缩机构与所述外定子铁芯和内定子同轴设置；所述谐振弹簧组件联接装配于所述下机架上。进一步的，所述气体压缩机构包括与所述上机架固定连接的气缸、设于所述气缸内的活塞，以及用于封闭所述气缸上端部的端盖；其中所述气缸上装配有阀组，所述阀组包括进气阀和排气阀；所述活塞上端部外圈设有若干条活塞环槽，所述活塞环槽内设有活塞环；每两个所述活塞环槽之间均设有多条环形密封齿。进一步的，所述谐振弹簧组件由若干个谐振弹簧组成；所述谐振弹簧组件与所述动磁式直线振荡电机的动子联接固定，将谐振弹簧组件和动子组成一个谐振系统，即当动磁式直线振荡电机的电磁激励频率与谐振系统的固有频率相一致时，较小的电磁激励即可激发动子系统进行幅度较大的谐振运动。本技术的有益效果为：本技术的动磁式直线振荡电机及直线压缩机，相对于传统的旋转式压缩机，省去了曲柄连杆传动机构，减小了摩擦损耗，机械效率高。又通过采用装叠的小定子铁芯组成外定子铁芯，克服了传统的双定子横向磁通直线振荡电机的两个外定子铁芯之间的间隔距离长、永磁体材料浪费的缺陷，减小了永磁体和动子的轴向长度，使得电机结构更加紧凑，永磁体的利用率高，节省了永磁体的使用量，减轻了动子质量，进而减小了谐振弹簧刚度和整机的的尺寸和重量。进一步的，内定子采用厚度一致的定子冲片沿电机的轴向方向排列叠装而成，解决了内定子呈辐射状结构、不宜叠装的难点，制造加工方便，电机磁阻小。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术的实施例1的动磁式直线振荡电机的纵向剖面结构图；图2是本技术的实施例1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动磁式直线振荡电机，其特征在于，包括：上机架、下机架，设于所述上机架和下机架之间的外定子固定件、固定于所述外定子固定件上的外定子组、设于所述外定子组内腔中的内定子，以及设于所述外定子组和内定子之间的动子；其中所述外定子组包括轴向排列组成的两套外定子；所述外定子包括外定子铁芯和镶嵌在所述外定子铁芯的线圈槽中的绕组；所述外定子铁芯、内定子和动子均同轴设置；以及所述外定子铁芯由若干呈圆周阵列排布的小定子铁芯拼装而成；所述小定子铁芯为螺旋式C型结构，该螺旋式C型的小定子铁芯的两端部平行且相互错开一定距离，并使得构成两套所述外定子的小定子铁芯的相对部的两端部的端面齐平共面。

【技术特征摘要】
1.一种动磁式直线振荡电机，其特征在于，包括：上机架、下机架，设于所述上机架和下机架之间的外定子固定件、固定于所述外定子固定件上的外定子组、设于所述外定子组内腔中的内定子，以及设于所述外定子组和内定子之间的动子；其中所述外定子组包括轴向排列组成的两套外定子；所述外定子包括外定子铁芯和镶嵌在所述外定子铁芯的线圈槽中的绕组；所述外定子铁芯、内定子和动子均同轴设置；以及所述外定子铁芯由若干呈圆周阵列排布的小定子铁芯拼装而成；所述小定子铁芯为螺旋式C型结构，该螺旋式C型的小定子铁芯的两端部平行且相互错开一定距离，并使得构成两套所述外定子的小定子铁芯的相对部的两端部的端面齐平共面。2.根据权利要求1所述的动磁式直线振荡电机，其特征在于，所述小定子铁芯由上定子和下定子对接形成螺旋式C型结构，该螺旋式C型结构具有适于绕组镶嵌其中的线圈槽；所述上定子和下定子均分别包括一基部和与所述基部相连的翼部；所述上定子的基部和下定子的基部贴合相接；以及所述上定子的翼部和下定子的翼部分别构成所述螺旋式C型的小定子铁芯的两端部。3.根据权利要求2所述的动磁式直线振荡电机，其特征在于，构成两套所述外定子的螺旋式C型小定子铁芯的螺旋方向相同，且所述螺旋式C型小定子铁芯的线圈槽中的绕组的绕向相反；以及两套所述外定子的螺旋式C型小定子铁芯的线圈槽中的绕组为串联或并联。4.根据权利要求2所述的动磁式直线振荡电机，其特征在于，构成两套所述外定子的螺旋式C型小定子铁芯的螺旋方向相反，且所述螺旋式C型小定子铁芯的线圈槽中的绕组的绕向相同；以及两套所述外定子的螺旋式C型小定子铁芯的线圈槽中的绕组为串联或并联。5.根据权利要求1～4任一项所述的动磁式直线振荡电机，其特征在于，所述绕组为饼式绕组。6.根据权利要求1所述的动磁式直线振荡电机，其特征在于，所述动子至...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵科，童水光，吕红兵，
申请(专利权)人：浙江大学常州工业技术研究院，
类型：新型
国别省市：江苏,32