动子组件、直线电机制造技术

本实用新型专利技术提供一种动子组件、直线电机。该一种动子组件，包括负载安装板、动子铁芯、辅助铁芯，所述动子铁芯的扼部及所述辅助铁芯的一侧与所述负载安装板连接，且所述辅助铁芯与所述动子铁芯的端部之间在所述动子组件的运动方向上具有间隔区域。根据本实用新型专利技术的一种动子组件、直线电机，能够补偿动子铁芯端部断开处的磁场，降低磁场的畸变，改善磁场的整体分布，提高气隙磁密的正弦度，降低推力脉动，进而提高直线电机的定位精度。

Actuator assembly, linear motor

The utility model provides a mover assembly and a linear motor. The utility model relates to a mover assembly, which comprises a load mounting plate, a mover iron core and an auxiliary iron core. The choke of the mover iron core and one side of the auxiliary iron core are connected with the load mounting plate, and there is an interval area between the auxiliary iron core and the end of the mover iron core in the moving direction of the mover assembly. According to this new type of mover assembly and linear motor, the magnetic field at the end of the core can be compensated, the distortion of magnetic field can be reduced, the overall distribution of magnetic field can be improved, the sinusoidal degree of air gap magnetic density can be increased, the thrust pulsation can be reduced, and the positioning accuracy of linear motor can be improved.

【技术实现步骤摘要】
动子组件、直线电机
本技术属于电机
，具体涉及一种动子组件、直线电机。
技术介绍
线性运动电动机相对于“旋转电动机+滚珠丝杠”结构来说具有快速、高精度的特点，能够直接拖动负载进行线性快速运动，但由于线性电动机存在动子铁芯左右两端的断开部1’(如图1所示)，导致端部磁场畸变，形成电动机的端部效应，端部效应对磁场分布、气隙磁密、三相绕组电感等均产生复杂影响，导致电动机水平推力出现严重的脉动，该脉动会严重影响线性电动机的定位精度，如何降低线性电动机的端部影响显得尤为重要。
技术实现思路
因此，本技术要解决的技术问题在于提供一种动子组件、直线电机，能够补偿动子铁芯端部断开处的磁场，降低磁场的畸变，改善磁场的整体分布，提高气隙磁密的正弦度，降低推力脉动，进而提高直线电机的定位精度。为了解决上述问题，本技术提供一种动子组件，包括负载安装板、动子铁芯、辅助铁芯，所述动子铁芯的扼部及所述辅助铁芯的一侧与所述负载安装板连接，且所述辅助铁芯与所述动子铁芯的端部之间在所述动子组件的运动方向上具有间隔区域。优选地，所述间隔区域中设有隔磁材料。优选地，所述隔磁材料为铜、铝或注塑件中的一种。优选地，所述辅助铁芯的厚度不大于所述动子铁芯的厚度。优选地，所述辅助铁芯具有自由端，所述自由端端面与所述负载安装板之间的距离为b，当所述动子组件与定子铁芯组装时，所述定子铁芯上装设多个磁钢，任意相邻的两个所述磁钢的极距为τ，1.46≤b/τ≤1.77或1.56≤b/τ≤1.77。优选地，1.56≤b/τ≤1.77。优选地，所述辅助铁芯具有第一对称中心线，所述动子铁芯具有齿部，与所述辅助铁芯相邻的齿部具有第二对称中心线，所述第一对称中心线与所述第二对称中心线在所述运动方向上具有间距c，0.35≤c/τ≤0.52或0.46≤c/τ≤0.67。优选地，0.46≤c/τ≤0.52。本技术还提供一种直线电机，包括上述的动子组件。本技术提供的一种动子组件、直线电机，由于在所述动子铁芯的端部处间隔设置了所述辅助铁芯，所述辅助铁芯能够补偿所述动子铁芯端部断开处的磁场，从而降低了磁场的畸变，改善了磁场的整体分布，提高了气隙磁密的正弦度，这有利于降低直线电机在运行过程中的推力脉动，进而能够提高直线电机的定位精度。附图说明图1为现有技术中的动子组件的结构示意图；图2为本技术实施例的动子组件的结构示意图；图3为图2的局部放大结构示意图；图4为采用本技术实施例的动子组件的直线电机的推力波动与b/τ曲线关系；图5为采用本技术实施例的动子组件的直线电机的推力波动与c/τ曲线关系。附图标记表示为：1、负载安装板；2、动子铁芯；21、扼部；22、端部；23、齿部；3、辅助铁芯；4、定子铁芯；5、间隔区域；6、绕组；7、磁钢；1’、断开部。具体实施方式参见图1至5所示，根据本技术的实施例，提供一种动子组件，包括负载安装板1、动子铁芯2、辅助铁芯3，所述动子铁芯2的扼部21及所述辅助铁芯3的一侧与所述负载安装板1连接，且所述辅助铁芯3与所述动子铁芯2的端部22之间在所述动子组件的运动方向上具有间隔区域5。该技术方案中，由于在所述动子铁芯2的端部22处间隔设置了所述辅助铁芯3，所述辅助铁芯3能够补偿所述动子铁芯2端部22断开处的磁场，从而降低了磁场的畸变，改善了磁场的整体分布，提高了气隙磁密的正弦度，这有利于降低直线电机在运行过程中的推力脉动，进而能够提高直线电机的定位精度。可以理解的是所述间隔区域5内不设置隔磁材料时，其内将充满空气，由于空气具有隔磁的作用，因此，可以不设置相应的隔磁材料，而优选地，在所述间隔区域5中设置隔磁材料，例如铜、铝或注塑件中的一种，可以进一步优化所述动子铁芯2端部的磁路。进一步地，所述辅助铁芯3的厚度不大于所述动子铁芯2的厚度，此处的厚度指的是处在垂直于所述动子铁芯2的扼部21延伸方向的厚度，更具体地，当所述动子铁芯2采用矽钢片叠装时，前述的厚度与叠厚相对应。为进一步提高所述动子组件在应用到直线电机中后的定位精度，有必要通过试验、仿真手段对所述辅助铁芯3与所述动子铁芯2乃至定子铁芯4之间的相关性进行进一步研究。具体的，所述辅助铁芯3具有自由端，所述自由端端面与所述负载安装板1之间的距离为b，当所述动子组件与定子铁芯4组装时，所述定子铁芯4上装设多个磁钢7，任意相邻的两个所述磁钢7的极距为τ，所述辅助铁芯3具有第一对称中心线，所述动子铁芯2具有齿部23，与所述辅助铁芯3相邻的齿部23具有第二对称中心线，所述第一对称中心线与所述第二对称中心线在所述运动方向上具有间距c，此时，将所述c设置为恒定值，进行参数化扫描仿真计算，可得图4所示的曲线。空载定位力反映直线电机线性爬行运动的定位精度，是线性电动机的重要指标，空载推力波动越小，定位精度越高，不同b/τ数值下推力波动如图4所示，1.46≤b/τ≤1.77时空载推力波动较小，当b/τ大于1.77时，推力波动明显大幅度增加。而额定负载推力波动反映直线电机进给运动过程中的定位精度，负载推力波动越小，进给系统稳定性越好，精度越高，不同b/τ数值下推力波动如图4所示，1.56≤b/τ≤1.77时空载推力波动较小，当b/τ小于1.56或b/τ大于1.77时，推力波动均会明显大幅度增加，由此可见，当1.56≤b/τ≤1.77时线性电动机推力波动最小。更进一步地，将所述b设置为恒定值，进行参数化扫描仿真计算，可得图5所示的曲线。不同c/τ数值下推力波动如图5所示，0.35≤c/τ≤0.52时空载推力波动较小，当c/τ小于0.35或c/τ大于0.52时，推力波动明显大幅度增加；不同c/τ数值下推力波动如图5所示，0.46≤c/τ≤0.67时空载推力波动较小，当c/τ小于0.46或c/τ大于0.67时，推力波动均会明显大幅度增加。由此可见，当0.46≤c/τ≤0.52时线性电动机推力波动最小。综合以上两种分析可知，当1.56≤b/τ≤1.77及0.46≤c/τ≤0.52时，直线电机的推力波动最小，其定位精度最高，线性进给系统综合性能最佳。当然所述动子组件还包括绕组6，所述绕组6绕设在所述动子铁芯2均匀间隔布设的齿部23外周。本技术还提供一种直线电机，包括上述的动子组件，能够补偿动子铁芯端部断开处的磁场，降低磁场的畸变，改善磁场的整体分布，提高气隙磁密的正弦度，降低推力脉动，进而提高直线电机的定位精度。本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。以上仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动子组件，其特征在于，包括负载安装板(1)、动子铁芯(2)、辅助铁芯(3)，所述动子铁芯(2)的扼部(21)及所述辅助铁芯(3)的一侧与所述负载安装板(1)连接，且所述辅助铁芯(3)与所述动子铁芯(2)的端部(22)之间在所述动子组件的运动方向上具有间隔区域(5)。

【技术特征摘要】
1.一种动子组件，其特征在于，包括负载安装板(1)、动子铁芯(2)、辅助铁芯(3)，所述动子铁芯(2)的扼部(21)及所述辅助铁芯(3)的一侧与所述负载安装板(1)连接，且所述辅助铁芯(3)与所述动子铁芯(2)的端部(22)之间在所述动子组件的运动方向上具有间隔区域(5)。2.根据权利要求1所述的动子组件，其特征在于，所述间隔区域(5)中设有隔磁材料。3.根据权利要求2所述的动子组件，其特征在于，所述隔磁材料为铜、铝或注塑件中的一种。4.根据权利要求1所述的动子组件，其特征在于，所述辅助铁芯(3)的厚度不大于所述动子铁芯(2)的厚度。5.根据权利要求1所述的动子组件，其特征在于，所述辅助铁芯(3)具有自由端，所述自由端端面与所述负载安装板(1)之间的距离为b，当所述动子组件与定子铁芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦雷，谢芳，钟成堡，肖智勇，刘伟健，郜曦，张智超，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44