一种筋膜枪用直驱往复式单相无刷直流永磁直线电机制造技术

本发明专利技术涉及一种筋膜枪用直驱往复式单相无刷直流永磁直线电机。采用一个直流电源、两对功率开关管供电，定子安装永磁体，动子槽内安放绕组；线圈绕组分为正接绕组、反接绕组两部分，两者绕制方向相反、通入电流方向始终相反；两对功率开关分为两组，每组功率开关同步开合，且两组功率开关只有一组可以处于闭合状态；通过两组功率开关的分别开、合，实现动子铁心的往复式运动，带动圆轴、按摩头往复式运动。本发明专利技术通过往复式单相无刷直流永磁直线电机直接驱动筋膜枪按摩头，提高了系统效率、系统重量，降低了维护成本，提高了运行可靠性，且控制电路较为简单，适于推广应用。

A kind of direct drive reciprocating single phase bldcpermanent magnet linear motor for fascial gun

【技术实现步骤摘要】
一种筋膜枪用直驱往复式单相无刷直流永磁直线电机
本专利技术涉及筋膜枪用直驱往复式单相无刷直流永磁直线电机，具体是一种通过一个直流电源、两对功率开关管供电，定子安装永磁体，动子槽内安放绕组并往复运动的无刷直流永磁直线电机。
技术介绍
筋膜枪等按摩器械是现代健身、运动领域的重要工具，通过按摩头的高速往复式运动牵引人体筋膜的振动，达到放松筋膜、降低肌肉张力的作用，可以实现高强度运动后的有效放松。由于其在运动后身体恢复、防止高强度运动受伤方面具有较显著作用，目前受到了专业运动员和健身爱好者的广泛关注。电机是筋膜枪的核心部件，起到将电池存储的电能转换为机械能的作用。目前各大筋膜枪厂商均采用旋转电机，通过拐臂机构将电机旋转运动转换为往复式直线运动，带动按摩头实现其按摩功能。其主要不足在于：首先，由于该结构需要安装拐臂，由于机械强度要求，目前均采用合金拐臂，其重量较大，不利于筋膜枪的单手持握；其次，由于电机旋转运动需要通过拐臂机构调整为直线往复运动，机构损耗降低了驱动系统的效率，限制了同样电池容量下筋膜枪的运行时间；最后，由于筋膜枪使用较为频繁，且使用过程中拐臂运动速度较快，长期运行过程中易造成润滑油挥发，需要定期维护防止运行故障，其维护成本较高。永磁电机采用永磁体励磁，具有高效、高功率密度、动态响应好的特点，近年来在航空航天、地铁/高铁牵引、电动汽车等领域得到了广泛应用，开发无刷直流、直线往复式运动的永磁直线电机替代传统旋转电机与拐臂驱动系统具有重要实用价值与意义。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的是提供一种筋膜枪用直驱往复式单相无刷直流永磁直线电机，通过一个直流电源、两对功率开关管供电，定子安装永磁体，动子槽内安放绕组并往复运动。技术方案一种筋膜枪用直驱往复式单相无刷直流永磁直线电机，包括直流电源(1)、筋膜枪外壳(2)、电机轴卡子(3)、外壳卡子(4)、驱动电路(5)、动子铁心(6)、永磁体(7)、定子铁心(8)、线圈绕组(9)、圆轴(10)、按摩头(11)；其中，线圈绕组(9)单相，可分为正接绕组(14)与反接绕组(15)；驱动电路(5)包括功率开关A(16)、功率开关B(17)、功率开关C(18)、功率开关D(19)。其特征在于：永磁体(7)安装于定子铁心(8)上，线圈绕组(9)绕制在动子铁心(6)槽内，通电后，永磁体(7)、定子铁心(8)静止，动子铁心(6)、线圈绕组(9)带动圆轴(10)、按摩头(11)直线运动；通过驱动电路(5)控制直流电源(1)给直线电机的线圈绕组(9)供电，实现电能与机械能的转换；通过电机轴卡子(3)和外壳卡子(4)限制动子铁心(6)、圆轴(10)及按摩头(11)的运动范围。优点及效果与现有技术相比，本专利技术的优点与积极效果为：首先，本专利技术通过永磁直线电机直接驱动按摩头，省去了现有技术中采用的拐臂机构，提高了系统效率、系统重量，降低了维护成本；其次，由于本专利技术电机进行往复式运动且运动形成较短，线圈绕组安装于动子铁心并运动时不会造成绕线交杂的现象，故本专利技术将永磁体安装于定子铁心并在电机运动过程中保持静止，避免了传统结构将永磁体置于动子铁心、发生高速运动而产生损坏的可能，提高了运行可靠性；最后，本专利技术通过驱动电路和线圈绕组的合理设计，实现了电机直接往复式运动，避免了采用多相绕组时的复杂控制电路。附图说明图1为采用直驱往复式单相无刷直流永磁直线电机驱动的筋膜枪基本结构。图2为直驱往复式单相无刷直流永磁直线电机结构。图3为驱动电路图。附图标记说明：1.直流电池、2.筋膜枪外壳、3.电机轴卡子、4.外壳卡子、5.驱动电路、6.动子铁心、7.永磁体、8.定子铁心、9.线圈绕组、10.圆轴、11.按摩头、12.径向充磁永磁体、13.径向的反方向充磁永磁体、14.正接绕组、15.反接绕组、16.功率开关A、17.功率开关B、18.功率开关C、19.功率开关D。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术做进一步的说明：如图1所示，直流电源(1)、驱动电路(5)、动子铁心(6)、永磁体(7)、定子铁心(8)及线圈绕组(9)均安装在筋膜枪外壳(2)内；永磁体(7)安装于定子铁心(8)内，线圈绕组(9)绕制在动子铁心(6)槽内；通入电流后，动子铁心(6)、线圈绕组(9)往复式运动，带动圆轴(10)、按摩头(11)往复式运动；电机轴卡子(3)与外壳卡子(4)限制了动子铁心(6)、线圈绕组(9)、圆轴(10)、按摩头(11)的运动范围。如图2所示，轴向相邻两块永磁体(12)、(13)充磁方向相反，永磁体(12)沿径向充磁，永磁体(13)沿径向反方向充磁；线圈绕组分为正接绕组(14)和反接绕组(15)，两者绕制方向相反。如图3所示，由两对功率开关(四个，分别为功率开关A(16)、功率开关B(17)、功率开关C(18)、功率开关D(19))控制直流电源(1)给正接绕组(14)和反接绕组(15)供电；运行过程中，功率开关A(16)、功率开关C(18)为一组同步开合，功率开关B(17)、功率开关D(19)为一组同步开合；功率开关A(16)、功率开关C(18)和功率开关B(17)、功率开关D(19)两组只能有一组处于闭合状态；当功率开关A(16)、功率开关C(18)组闭合，功率开关B(17)、功率开关D(19)组开断时，由于正接绕组(14)和反接绕组(15)绕制方向相反，正接绕组(14)内通入正向电流(图2中为垂直纸面向里)、反接绕组(15)内通入反向电流(图2中为垂直纸面向外)，动子铁心(6)受洛伦兹力作用，向右运动；当功率开关B(17)、功率开关D(19)组闭合，功率开关A(16)、功率开关C(18)组开断时，由于正接绕组(14)和反接绕组(15)绕制方向相反，正接绕组(14)内通入反向电流(图2中为垂直纸面向外)、反接绕组(15)内通入正向电流(图2中为垂直纸面向里)，动子铁心(6)受洛伦兹力作用，向左运动；控制两组功率开关的开合，可以实现动子铁心(6)的往复式运动。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种筋膜枪用直驱往复式单相无刷直流永磁直线电机，总体结构包括直流电源(1)、筋膜枪外壳(2)、电机轴卡子(3)、外壳卡子(4)、驱动电路(5)、动子铁心(6)、永磁体(7)、定子铁心(8)、线圈绕组(9)、圆轴(10)、按摩头(11)；其中，线圈绕组单相，可分为正接绕组(14)与反接绕组(15)；驱动电路(5)包括功率开关A(16)、功率开关B(17)、功率开关C(18)、功率开关D(19)。

【技术特征摘要】
1.一种筋膜枪用直驱往复式单相无刷直流永磁直线电机，总体结构包括直流电源(1)、筋膜枪外壳(2)、电机轴卡子(3)、外壳卡子(4)、驱动电路(5)、动子铁心(6)、永磁体(7)、定子铁心(8)、线圈绕组(9)、圆轴(10)、按摩头(11)；其中，线圈绕组单相，可分为正接绕组(14)与反接绕组(15)；驱动电路(5)包括功率开关A(16)、功率开关B(17)、功率开关C(18)、功率开关D(19)。2.根据权利要求1所述的直驱式海洋能发电用双定子斜极双自由度永磁发电机，其特征在于：运行过程中，功率开关A(16)、功率开关C(18)为一组同步开合，功率开关B(17)、功率开关D(19)为一组同步开合；功率开关A(16)、功率开关C(18)和功率开关B(17)、功率开关D(19)两组只能有一组处于闭合状态。3.根据权利要求1所述的直驱式海洋能发电用双定子斜极双自由度永磁发电机，其特征在于：永磁体(7)安装于定子铁心(8)上，线圈绕组(9)绕制在动子铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱高嘉，张艺，李龙女，刘晓明，姜文涛，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12