一种无铁芯圆弧直线电机和驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无铁芯圆弧直线电机和驱动装置，包括初级，包括初级安装件和组合线圈，所述初级安装件呈圆弧状，所述组合线圈与所述初级安装件连接，所述组合线圈包括3n个线圈组件，n为正整数，3n个所述线圈组件组合在一起形成所述组合线圈，所述线圈组件彼此绝缘；次级，包括次级安装件和磁钢，所述次级安装件呈圆弧状，所述磁钢与所述次级安装件连接。将直线电机的直线运动变成圆弧运动，兼具了力矩电机和直线电机的优点，相比于采用全尺寸力矩电机的方式，降低了驱动系统复杂程度，简化了安装工艺，提高了精度，减少了系统成本，加工工艺更为简单。

【技术实现步骤摘要】
一种无铁芯圆弧直线电机和驱动装置
本专利技术用于直线电机领域，特别是涉及一种无铁芯圆弧直线电机和驱动装置。
技术介绍
对于大盘面的加工设备和检测设备，例如重型机床工作分度台、超宽面板的检测设备等，其驱动装置是目前的一个主要技术瓶颈。此类设备的工作分度台，工作台盘面直径大多超过1米，甚至高达几米。对于这类设备，其分度工作台的支撑多采用液静压轴承支撑，其驱动方式目前主要有两种：一种是采用超大外形的力矩电机进行直接驱动；另一种是采用外部伺服电机加齿轮齿条的间接驱动方式。两种驱动方案都存在一些劣势：对于超大力矩电机进行直接驱动，虽说直接驱动能够提高精度、传递效率，拥有良好的精度保持性，但是超大的力矩电机成本极高，因为不仅需要耗费大量的稀土永磁体，还有很复杂的铁芯和线圈生产工艺；另外一方面，如此大直径的力矩电机由于转子超强的磁吸力导致装配非常困难，生产效率低下。对于采用外部伺服电机加齿轮齿条的方式，一方面，齿轮齿条存在该传动方式固有的磨损，需要定期校准补偿，但此类设备的维护相当复杂，维护费用很高，每一次的维修都是非常大的工程；另一方面，齿轮齿条的加工精度直接限制了设备的精度，由于其间接传动的性质，安装误差导致的精度损失也不可避免。
技术实现思路
本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种无铁芯圆弧直线电机和驱动装置，该直线电机精度高，安装简单，运行平稳，可以进行分块拼装，解决了大盘面设备的驱动问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：第一方面，一种无铁芯圆弧直线电机，包括初级，包括初级安装件和组合线圈，所述初级安装件呈圆弧状，所述组合线圈与所述初级安装件连接，所述组合线圈包括3n个线圈组件，n为正整数，3n个所述线圈组件组合在一起形成所述组合线圈，所述线圈组件彼此绝缘；次级，包括次级安装件和磁钢，所述次级安装件呈圆弧状，所述磁钢与所述次级安装件连接。结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，3n个所述线圈组件采用交叠布置形成所述组合线圈。结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述组合线圈包括第一线圈组件、第二线圈组件和第三线圈组件，所述第一线圈组件、第二线圈组件和第三线圈组件均具有左边、右边、上边和下边，所述左边、右边、上边和下边形成具有中空空间的框形结构，所述第一线圈组件、第二线圈组件和第三线圈组件依次排列，所述第二线圈组件的左边和第三线圈组件的左边嵌入所述第一线圈组件的中空空间，所述第一线圈组件的右边和第三线圈组件的左边嵌入所述第二线圈组件的中空空间，所述第一线圈组件的右边和第二线圈组件的右边嵌入所述第三线圈组件的中空空间。结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述初级安装件设有呈圆弧形的沟槽，所述组合线圈通过灌封胶封装在所述沟槽。结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述沟槽的底部设有若干卡槽。结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述沟槽内设有第一线孔和第二线孔，还包括动力线缆和传感器线缆，所述动力线缆穿过所述第一线孔与所述线圈组件连接，所述传感器线缆穿过所述第二线孔与设在所述组合线圈中的传感器连接。结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述次级安装件包括支撑板和两块安装板，两块所述安装板相向分布，所述支撑板连接在两块所述安装板之间，并使两块所述安装板之间形成与所述组合线圈配合的间隙，两块所述安装板均安装若干所述磁钢。结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，同一所述安装板的相邻的磁钢的极性不同，两所述安装板上正对分布的磁钢正对的磁极的极性不同。结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述初级沿圆弧的半径方向位于所述次级的内侧或外侧。第二方面，驱动装置，包括多个第一方面任一实现方式所述无铁芯圆弧直线电机，多个所述无铁芯圆弧直线电机分布在同一圆周上。上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：初级内通入电流后，会在空间形成圆周行进磁场，与次级磁钢形成的磁场相互作用产生电机推力，固定初级(次级)，次级(初级)即会由于推力的作用沿着圆弧的方向运动。将直线电机的直线运动变成圆弧运动，相比于采用全尺寸力矩电机的方式，降低了驱动系统复杂程度，简化了安装工艺，提高了精度，减少了系统成本，加工工艺更为简单。本直线电机采用无铁芯初级结构，消除了铁芯开槽引起的齿槽效应，减小了由此带来的推力波动分量，能够达到抑制电机推力波动的效果，使低速运动更加平稳，而且无初次级间磁吸力，装配简单方便，而且不会增加设备的承载。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术无铁芯圆弧直线电机的一个实施例结构示意图；图2是图1所示的一个实施例的初级结构示意图；图3是图1所示的一个实施例的组合线圈结构示意图；图4是图1所示的一个实施例的第一线圈组件结构示意图；图5是图1所示的一个实施例的第二线圈组件结构示意图；图6是图1所示的一个实施例的初级安装件结构示意图；图7是图1所示的一个实施例的次级结构示意图；图8是图1所示的一个实施例的磁钢结构示意图；图9是图1所示的一个实施例的次级受力分析图；图10是本专利技术无铁芯圆弧直线电机的另一个实施例结构示意图；图11是本专利技术驱动装置的一个实施例结构示意图。具体实施方式本部分将详细描述本专利技术的具体实施例，本专利技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本专利技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本专利技术保护范围的限制。本专利技术中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本专利技术的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本专利技术的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。本专利技术中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属
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【技术保护点】
1.一种无铁芯圆弧直线电机，其特征在于：包括/n初级，包括初级安装件和组合线圈，所述初级安装件呈圆弧状，所述组合线圈与所述初级安装件连接，所述组合线圈包括3n个线圈组件，n为正整数，3n个所述线圈组件组合在一起形成所述组合线圈，所述线圈组件彼此绝缘；/n次级，包括次级安装件和磁钢，所述次级安装件呈圆弧状，所述磁钢与所述次级安装件连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种无铁芯圆弧直线电机，其特征在于：包括
初级，包括初级安装件和组合线圈，所述初级安装件呈圆弧状，所述组合线圈与所述初级安装件连接，所述组合线圈包括3n个线圈组件，n为正整数，3n个所述线圈组件组合在一起形成所述组合线圈，所述线圈组件彼此绝缘；
次级，包括次级安装件和磁钢，所述次级安装件呈圆弧状，所述磁钢与所述次级安装件连接。


2.根据权利要求1所述的无铁芯圆弧直线电机，其特征在于：3n个所述线圈组件采用交叠布置形成所述组合线圈。


3.根据权利要求2所述的无铁芯圆弧直线电机，其特征在于：所述组合线圈包括第一线圈组件、第二线圈组件和第三线圈组件，所述第一线圈组件、第二线圈组件和第三线圈组件均具有左边、右边、上边和下边，所述左边、右边、上边和下边形成具有中空空间的框形结构，所述第一线圈组件、第二线圈组件和第三线圈组件依次排列，所述第二线圈组件的左边和第三线圈组件的左边嵌入所述第一线圈组件的中空空间，所述第一线圈组件的右边和第三线圈组件的左边嵌入所述第二线圈组件的中空空间，所述第一线圈组件的右边和第二线圈组件的右边嵌入所述第三线圈组件的中空空间。


4.根据权利要求1、2或3所述的无铁芯圆弧直线电机，其特征在于：所述初级安装件设有呈圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟添明，汤丽君，颜克化，易先彬，汤秀清，
申请(专利权)人：广州市昊志机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44