线性电机制造技术

本申请公开了一种线性电机。线性电机具有定子、动子和导轨，其中导轨设置于定子上，动子布置成能够沿导轨相对于定子运动。定子设置有定子线圈单元。动子设置有永磁体单元。永磁体单元包括背铁和布置于背铁上的永磁铁阵列，永磁铁阵列具有主磁铁和布置于永磁体单元的至少一端上的副磁铁。副磁铁位于永磁铁阵列的最外侧的主磁铁外侧。副磁铁的宽度小于主磁铁的宽度。本实用新型专利技术的线性电机的推力波动小且齿槽力小。

Linear motor

A linear motor is disclosed in this application. The linear motor has a stator, a mover and a guide rail, in which the guide rail is arranged on the stator and the mover is arranged to move along the guide rail relative to the stator. The stator is provided with a stator coil unit. The magnet is provided with a permanent magnet unit. The permanent magnet unit comprises a back iron and a permanent magnet array arranged on the back iron, which has a main magnet and a secondary magnet arranged on at least one end of the permanent magnet unit. The secondary magnet is located on the outside side of the permanent magnet array. The width of the secondary magnet is smaller than the width of the main magnet. The linear motor of the utility model has small thrust fluctuation and small cogging force.

【技术实现步骤摘要】
线性电机
本技术涉及电机，具体涉及线性电机。
技术介绍
随着制造技术向高产率、高精密化方向发展，精密定位控制系统广泛应用于半导体制造、光伏电池片的印刷、电路板印刷、丝网印刷等行业，提供具有更高速度、定位稳定性和加工柔性等功能。然而，目前的线性电机仍然没有较好地解决电机的推力波动和齿槽力偏高问题，导致产品制造精度受限。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够优化电机的推力波动和齿槽力，使其降低的线性电机。为实现上述目的，本技术提供了一种线性电机，所述线性电机具有定子、动子和导轨，其中所述导轨设置于所述定子上，所述动子布置成能够沿所述导轨相对于所述定子运动，所述定子设置有定子线圈单元，所述动子设置有永磁体单元，其中所述永磁体单元包括背铁和布置于所述背铁上的永磁铁阵列，所述永磁铁阵列具有主磁铁和布置于所述永磁体单元的至少一端上的副磁铁，其中所述副磁铁位于所述永磁铁阵列的最外侧的主磁铁外侧，以及所述副磁铁的宽度小于所述主磁铁的宽度。较佳地，所述副磁铁平行于所述主磁铁放置。较佳地，所述永磁体单元的两端均设有副磁铁。较佳地，所述副磁铁的宽度W1与所述主磁铁的宽度W2存在如下关系：0.55W2≤W1≤0.65W2。较佳地，所述副磁铁与相邻的主磁铁之间的距离比相邻的两个主磁铁之间的距离大。较佳地，所述副磁铁与相邻的主磁铁之间的距离为相邻的两个主磁铁之间的距离的1.3-1.4倍。较佳地，所述主磁铁和所述副磁铁沿运动方向倾斜的角度为-6°到﹢6°。较佳地，所述动子还设有支撑板，所述背铁固定于所述支撑板上。较佳地，所述定子设有基座，所述基座上设有用于容纳所述定子线圈单元的凹腔，并且在所述基座的侧面上设有冷却鳍片。较佳地，所述基座内部进一步设有冷却通道，用于通入冷却气体或冷却液体。较佳地，所述线性电机垂向布置，且所述线性电机进一步包括重力补偿装置，所述重力补偿装置与所述动子关联并用于补偿所述动子的重力。较佳地，所述重力补偿装置具有气缸、动子安装件和定子安装件，其中所述动子安装件安装于所述动子上，所述定子安装件安装于所述定子上，以及所述气缸的两端分别连接于所述动子安装件和所述定子安装件。较佳地，所述重力补偿装置具有动子端连接件，定子端连接件，以及弹簧，其中所述动子端连接件和所述定子端连接件分别连接于所述动子和所述定子，所述弹簧的两端分别连接于所述动子端连接件和所述定子端连接件。较佳地，所述重力补偿装置包括配重、连接配重的缆绳以及固定滑轮，其中所述固定滑轮固定连接于所述定子，所述缆绳绕过所述固定滑轮，且所述缆绳的一端连接于所述配重，另一端连接于所述动子。较佳地，所述定子设有基座，所述基座的上侧和下侧均布置有定子线圈单元，所述线性电机具有至少两个动子，其中至少一个动子布置于所述基座的上侧并能够相对于位于所述基座的上侧的定子线圈单元运动，至少另一个动子布置于所述基座的下侧并能够相对于位于所述基座的下侧的定子线圈单元运动，以及所述至少两个动子能够独立地被驱动并能够同时被驱动。较佳地，所述线性电机具有至少两组定子线圈单元以及至少两个动子。较佳地，所述至少两个动子能够独立地被驱动并能够同时被驱动。本技术的线性电机的推力波动小且齿槽力小。附图说明图1是本技术提出的一种线性电机的立体图。图2是本技术提出的线性电机装置的爆炸图。图3是本技术提出的线性电机装置的具有鳍片冷却结构的定子基座单元。图4是本技术提出的线性电机装置的永磁铁阵列单元。图5是本技术提出线性电机装置的磁力线分布图。图6是本技术提出的线性电机装置的推力常数曲线图。图7是本技术提出的线性电机装置的有边端副磁铁时的齿槽力数据曲线图。图8是本技术提出的线性电机装置的没有边端副磁铁时的齿槽力数据的曲线图。图9是本技术提出的线性电机装置的重力补偿装置的另一实施例的结构图。图10是本技术提出的线性电机装置的重力补偿装置的又一实施例的原理图。具体实施方式以下将结合附图对本技术的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本技术的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本技术范围的限制，而只是为了说明本技术技术方案的实质精神。在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。除非语境有其它需要，在整个说明书和权利要求中，词语“包括”和其变型，诸如“包含”和“具有”应被理解为开放的、包含的含义，即应解释为“包括，但不限于”。在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。如该说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一”和“所述”包括复数指代物，除非文中清楚地另外规定。应当指出的是术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用，除非文中清楚地另外规定。在以下描述中，为了清楚展示本技术的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。如图1-2所示，线性电机1具有定子2、动子3和导轨4，其中导轨4设置于定子2上，动子3布置成能够沿导轨4相对于定子2运动。定子2设置有定子线圈单元5。动子3设置有永磁体单元6。永磁体单元6包括背铁13和布置于背铁上的永磁铁阵列7。永磁铁阵列7产生的磁场和定子线圈单元5产生的磁场相互作用，由此推动动子3相对于定子运动。如图1-3所示，定子2具有基座8。基座8的上侧和下侧均布置有定子线圈单元5。对应地，线性电机1具有上下对称的两个动子3，其中一个动子3布置于基座8的上侧并能够相对于位于基座8的上侧的定子线圈单元5运动，另一个动子3布置于基座8的下侧并能够相对于位于8基座的下侧的定子线圈单元5运动。基座8上设有用于容纳定子线圈单元5的凹腔9。基座8上设有相背对的两个凹腔，分别用于容纳上侧的定子线圈单元和下侧的定子线圈单元。基座8的内部设有冷却通道10，用于通入冷却气体或冷却液体。冷却通道10的大小和数量可根据实际需要设置，例如电机的功率。基座8的侧面上设有冷却鳍片11。冷却鳍片11可以一体地形成于基座8上，也可采用粘接，焊接或其他方式连接于基座主体。如图2和4所示，动子3具有永磁体单元6和支撑板12。永磁体单元6安装于支撑板12上。具体地，永磁体单元6通过其背铁13固定于支撑板12上。背铁具有大致U形的横截面，以便于安装永磁铁。支撑板12的形状结构可以根据该线性电机的应用场合设置。如图4所示，永磁铁阵列具有依次排布的多块永磁铁。相邻的两块永磁铁极性相反。同时，永磁铁阵列沿着运动方向倾斜一定的角度θ，该倾斜角度能减小线性电机的推力波动，倾斜角度θ的范围一般为-6°到﹢6°。优选地，倾斜角度θ的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线性电机，所述线性电机具有定子、动子和导轨，其中所述导轨设置于所述定子上，所述动子布置成能够沿所述导轨相对于所述定子运动，其特征在于，所述定子设置有定子线圈单元，所述动子设置有永磁体单元，其中所述永磁体单元包括背铁和布置于所述背铁上的永磁铁阵列，所述永磁铁阵列具有主磁铁和布置于所述永磁体单元的至少一端上的副磁铁，其中所述副磁铁位于所述永磁铁阵列的最外侧的主磁铁外侧，以及所述副磁铁的宽度小于所述主磁铁的宽度。

【技术特征摘要】
1.一种线性电机，所述线性电机具有定子、动子和导轨，其中所述导轨设置于所述定子上，所述动子布置成能够沿所述导轨相对于所述定子运动，其特征在于，所述定子设置有定子线圈单元，所述动子设置有永磁体单元，其中所述永磁体单元包括背铁和布置于所述背铁上的永磁铁阵列，所述永磁铁阵列具有主磁铁和布置于所述永磁体单元的至少一端上的副磁铁，其中所述副磁铁位于所述永磁铁阵列的最外侧的主磁铁外侧，以及所述副磁铁的宽度小于所述主磁铁的宽度。2.根据权利要求1所述的线性电机，其特征在于，所述副磁铁平行于所述主磁铁放置。3.根据权利要求1所述的线性电机，其特征在于，所述永磁体单元的两端均设有副磁铁。4.根据权利要求1所述的线性电机，其特征在于，所述副磁铁的宽度W1与所述主磁铁的宽度W2存在如下关系：0.55W2≤W1≤0.65W2。5.根据权利要求1所述的线性电机，其特征在于，所述副磁铁与相邻的主磁铁之间的距离比相邻的两个主磁铁之间的距离大。6.根据权利要求1所述的线性电机，其特征在于，所述副磁铁与相邻的主磁铁之间的距离为相邻的两个主磁铁之间的距离的1.3-1.4倍。7.根据权利要求1所述的线性电机，其特征在于，所述主磁铁和所述副磁铁沿运动方向倾斜的角度为-6°到﹢6°。8.根据权利要求1所述的线性电机，其特征在于，所述定子设有基座，所述基座上设有用于容纳所述定子线圈单元的凹腔，并且在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆生，
申请(专利权)人：上海莫戈纳机电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31