可抵消磁吸力的直线电机及包括其的用电设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种可抵消磁吸力的直线电机，其包括至少一个第一直线电机组件、至少一个第二直线电机组件、工作台和底座，所述工作台的两侧分别通过至少一组滑轨模块滑动连接在所述底座上，所述底座内开设有凹槽，所述第一直线电机组件设置在所述凹槽内，所述第二直线电机组件安装在所述工作台的底部；所述第一直线电机组件与所述第二直线电机组件相互套设，直线电机运行时所述第二直线电机组件相对于所述第一直线电机组件运动。本实用新型专利技术可以在相同体积内容纳电机数量更多，推力更大，容损率更高，因各组电机的磁吸力在中心点达到平衡，弯矩造成变形大幅减少，从而稳定气隙尺寸，输出力更加稳定。输出力更加稳定。输出力更加稳定。

【技术实现步骤摘要】
可抵消磁吸力的直线电机及包括其的用电设备


[0001]本技术涉及直线电机领域，特别涉及一种可抵消磁吸力的直线电机及包括其的用电设备。

技术介绍

[0002]随着高速，超高速加工的不断发展，直线电机越来越广泛地应用于各种机床和加工中心，相比传统滚珠丝杠系统，直线电机系统具有不存在中间环节、精度高、速度和加速度大等优点。
[0003]直线电机伺服进给系统由于具有结构简单、动态响应快、速度与加速度大、定位精度高、行程长度不受限制，振动与噪声小等一系列优点，因而在机床上具有广泛的应用前景。但同时直线电机本身还有一些问题没有得到很好解决。
[0004]直线电机驱动系统主要包括用于驱动的磁铁、电机线圈(动子或定子)以及用于精确定位的光栅尺读数头等部件。直线电机应用于机床时，定子固定在床身上，动子与工作台连接并与直线导轨支撑，动子表面与定子之间保持一定的气隙。绕组通电后动子与定子之间产生切向电磁推力，在直线导轨的支撑和滑块的引导下，动子带动工作台做直线运动，定子采用永磁材料，无论绕组通电与否，都会产生法向磁吸力。一个垂直于进给运动方向的法向磁吸力，对于单边型直线电机，其数值大约为推力的10倍左右。法向磁吸力会导致装配困难并且产生额外的摩擦阻力，造成推力波动，影响加工中心运动部件的精确性。
[0005]现有的直线电机主要设置为单边式和对向分布式，单边式即包括一组直线电机定子和直线电机动子，对向分布式包括有两组对向分布的直线电机定子和直线电机动子。定子与动子之间的磁吸力完全存在，对单边式电机保持动定子位置的装置承受很大负载。对称式分布，能平衡绝大部分动定子之间磁吸力，存在一个弯矩变形，即近端与远端气隙不一致。在机床上使用双边型直线电机对机床结构刚度提出了更高的要求，因此在进行机床结构设计时，通常为保证推力平稳，直线电机的布局应尽量做成对称结构，希望法向磁吸力的影响越小越好。
[0006]有鉴于此，本申请专利技术人设计了一种可抵消磁吸力的直线电机及包括其的用电设备。

技术实现思路

[0007]本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中直线电机对机床结构刚度有较高要求，需要承受较大负载等缺陷，提供一种可抵消磁吸力的直线电机及包括其的用电设备。
[0008]本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
[0009]一种可抵消磁吸力的直线电机，其特点在于，所述可抵消磁吸力的直线电机包括至少一个第一直线电机组件、至少一个第二直线电机组件、工作台和底座，所述工作台的两侧分别通过至少一组滑轨模块滑动连接在所述底座上，所述底座内开设有凹槽，所述第一
直线电机组件设置在所述凹槽内，所述第二直线电机组件安装在所述工作台的底部；
[0010]所述第一直线电机组件与所述第二直线电机组件相互套设，直线电机运行时所述第二直线电机组件相对于所述第一直线电机组件运动。
[0011]根据本技术的一个实施例，所述第一直线电机组件为直线电机定子，所述第二直线电机组件为直线电机动子；
[0012]或者所述第一直线电机组件为直线电机动子，所述第二直线电机组件为直线电机定子。
[0013]根据本技术的一个实施例，所述直线电机动子包括动子安装支架和多个电机线圈，所述动子安装支架安装在所述工作台的底部，所述电机线圈中心对称地安装在所述动子安装支架上；
[0014]所述直线电机定子包括定子安装支架和多个磁铁，所述定子安装支架设置在所述底座的凹槽内，所述磁铁中心对称地安装在所述定子安装支架上；所述电机线圈与所述磁铁相对布置。
[0015]根据本技术的一个实施例，所述动子安装支架为支撑架结构，所述定子安装支架为框形支架结构，所述动子安装支架穿套在所述定子安装支架内。
[0016]根据本技术的一个实施例，所述直线电机动子包括动子安装支架和多个电机线圈，所述动子安装支架设置在所述底座的凹槽内，所述电机线圈中心对称地安装在所述动子安装支架上；
[0017]所述直线电机定子包括定子安装支架和多个磁铁，所述定子安装支架安装在所述工作台的底部，所述磁铁中心对称地安装在所述定子安装支架上；所述电机线圈与所述磁铁相对布置。
[0018]根据本技术的一个实施例，所述动子安装支架为框形支架结构，所述定子安装支架为支撑架结构，所述定子安装支架穿套在所述动子安装支架内。
[0019]根据本技术的一个实施例，每一组所述滑轨模块包括至少一组导轨和至少一组滑块，所述滑块安装在所述工作台的底部两侧，所述导轨安装在所述底座的上端部两侧，且所述滑块与所述导轨相对滑动设置。
[0020]根据本技术的一个实施例，所述电机线圈嵌设在所述动子安装支架的各个内壁面内。
[0021]根据本技术的一个实施例，所述动子安装支架和所述定子安装支架为正多边形。
[0022]根据本技术的一个实施例，所述直线电机还包括测量装置，所述测量装置安装在所述底座上，用于测量所述直线电机动子的运动位置；
[0023]所述滑轨模块的运动中心、所述测量装置的测量中心和直线电机组件所述直线电机的推力中心位于同一条直线上。
[0024]本技术还提供了一种用电设备，其特点在于，所述用电设备包括如上所述的可抵消磁吸力的直线电机。
[0025]本技术的积极进步效果在于：
[0026]本技术可抵消磁吸力的直线电机及包括其的用电设备，可以在相同体积内容纳电机数量更多，推力更大，容损率更高，因各组电机的磁吸力在中心点达到平衡，弯矩造
成变形大幅减少，从而稳定气隙尺寸，输出力更加稳定，封闭结构在高频工作中能够长期保持稳定，降低结构蠕变，提高控制带宽。
附图说明
[0027]本技术上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
[0028]图1为本技术可抵消磁吸力的直线电机的实施例一的立体图。
[0029]图2为本技术可抵消磁吸力的直线电机的实施例一的主视图。
[0030]图3为本技术可抵消磁吸力的直线电机的实施例二的立体图。
[0031]图4为本技术可抵消磁吸力的直线电机的实施例二的主视图。
[0032]图5为本技术可抵消磁吸力的直线电机的实施例三中电机线圈中心集中式的三组直线电机中心对称式分布的结构示意图。
[0033]图6为本技术可抵消磁吸力的直线电机的实施例三中磁铁中心集中式的三组直线电机中心对称式分布的结构示意图。
[0034]图7为本技术可抵消磁吸力的直线电机的实施例三中电机线圈中心集中式的五组直线电机中心对称式分布的结构示意图。
[0035]图8为本技术可抵消磁吸力的直线电机的实施例三中磁铁中心集中式的五组直线电机中心对称式分布的结构示意图。
[0036]图9为本技术可抵消磁吸力的直线电机的实施例三中电机线圈中心集中式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可抵消磁吸力的直线电机，其特征在于，所述可抵消磁吸力的直线电机包括至少一个第一直线电机组件、至少一个第二直线电机组件、工作台和底座，所述工作台的两侧分别通过至少一组滑轨模块滑动连接在所述底座上，所述底座内开设有凹槽，所述第一直线电机组件设置在所述凹槽内，所述第二直线电机组件安装在所述工作台的底部；所述第一直线电机组件与所述第二直线电机组件相互套设，直线电机运行时所述第二直线电机组件相对于所述第一直线电机组件运动。2.如权利要求1所述的可抵消磁吸力的直线电机，其特征在于，所述第一直线电机组件为直线电机定子，所述第二直线电机组件为直线电机动子；或者所述第一直线电机组件为直线电机动子，所述第二直线电机组件为直线电机定子。3.如权利要求2所述的可抵消磁吸力的直线电机，其特征在于，所述直线电机动子包括动子安装支架和多个电机线圈，所述动子安装支架安装在所述工作台的底部，所述电机线圈中心对称地安装在所述动子安装支架上；所述直线电机定子包括定子安装支架和多个磁铁，所述定子安装支架设置在所述底座的凹槽内，所述磁铁中心对称地安装在所述定子安装支架上；所述电机线圈与所述磁铁相对布置。4.如权利要求3所述的可抵消磁吸力的直线电机，其特征在于，所述动子安装支架为支撑架结构，所述定子安装支架为框形支架结构，所述动子安装支架穿套在所述定子安装支架内。5.如权利要求2所述的可抵消磁吸力的直线电机，其特征在于，所述直线电机动子包括动子安装支架和多个电机线圈，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张胜龄，
申请(专利权)人：阿帕斯数控机床制造上海有限公司，
类型：新型
国别省市：