CN203056816U

CN203056816U - 不对称双面直线开关磁阻电机

Info

Publication number: CN203056816U
Application number: CN 201220710254
Authority: CN
Inventors: 潘剑飞; 曹广忠; 秦斌; 邹宇
Original assignee: Shenzhen University
Current assignee: Shenzhen University
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2022-12-20

Abstract

本实用新型公开了一种不对称双面直线开关磁阻电机，包括底座、动子、至少两个定子组及定子线圈，所述动子与所述底座形成直线移动配合，所述定子与所述底座固定，各所述定子组均包括两个定子，各所述定子上均设有所述定子线圈，各所述定子组两个定子上的定子线圈同时通电或同时断电，各定子组的两个所述定子不对称设置在所述动子的在移动方向上的两侧，所述动子的所述两侧均设有凸出的一排动子齿，相邻的两个所述动子齿之间形成齿槽，每个所述定子均设有向所述动子齿凸出的定子齿，所述定子齿和动子齿之间具有气隙。申请人创造性的将动子齿设计为两边不对称的形状，且在动子两侧的定子组在位置上也不对称，进而得到一种全新结构的直线开关磁阻电机。

Description

不对称双面直线开关磁阻电机

技术领域

本实用新型涉及开关磁阻电机。

背景技术

开关磁阻电机一般包括初级铁心(定子)、次级铁心(动子)及初级线圈(定子线圈)，初级铁心一般固定不动，初级线圈通电时，次级铁心能够相对初级铁心直线移动。开关磁阻电机的基本工作原理是：磁通总是沿磁阻最小的路径闭合，由磁场扭曲而产生电磁拉力。电机按照磁阻最小原则运动：当初级线圈通入电流，就会在每个初级铁心中形成磁场，与次级铁心形成闭合磁路，按照磁阻最小原则，拖动次级铁心，直至初、次级铁心极对齐；若要次级铁心连续移动，电机至少有两相，两相及多于两相的电机具有自起动能力。

实用新型内容

本实用新型提供一种新的开关磁阻电机。

本实用新型提供一种不对称双面直线开关磁阻电机，包括底座、动子、至少两个定子组及定子线圈，所述动子与所述底座形成直线移动配合，所述定子与所述底座固定，各所述定子组均包括两个定子，各所述定子上均设有所述定子线圈，各所述定子组两个定子上的定子线圈同时通电或同时断电，各定子组的两个所述定子不对称设置在所述动子的在移动方向上的两侧，所述动子的所述两侧均设有凸出的一排动子齿，相邻的两个所述动子齿之间形成齿槽，每个所述定子均设有向所述动子齿凸出的定子齿，所述定子齿和动子齿之间具有气隙，所述动子具有多个位置，在任一位置，均至少有一个所述定子组的定子齿与动子齿错开。

各定子组的两个所述定子不对称设置在动子的两侧是指：各定子组的两个定子分别设在动子的两侧，且该两个定子均与其它定子组的定子相面对。对称设置一般是指各定子组的两个定子相面对。

给其中一个定子组的定子线圈通电时，动子沿着底座直线移动；一般的，该定子组的定子齿与动子齿错开。

定子齿和动子齿的相对位置有对齐和不对齐(错开)两种。

进一步的，所述动子具有多个位置，在任一位置，均至少有两个所述定子组的定子齿与动子齿错开。此种情况下，能够使该开关磁阻电机输出直线往复运动。

进一步的，所述定子组有三个。当然，定子组也可以有两个或三个以上。

进一步的，所述底座具有直线轨道，所述动子与所述直线轨道形成所述直线移动配合。

进一步的，所述直线轨道设有滚轮，所述动子对应设有直线滑杆，所述滚轮与所述滑杆滚动配合。

进一步的，每个定子设有至少两个定子齿，每个定子的定子齿的齿距与所述动子齿的齿距相等，所述动子齿的齿宽与所述定子齿的齿宽相等。

进一步的，每个定子的定子齿与动子齿的气隙相等。

进一步的，定子齿和动子齿均可以为条状体。动子可以是沿其移动方向延伸的直线型结构体。

进一步的，所述动子两侧的动子齿不对称设置，其中一侧的动子齿对应另一侧的齿槽。

本实用新型的有益效果是：1)申请人创造性的将各定子组的两个定子不对称设置在动子的两侧，进而得到一种全新结构的开关磁阻电机。2)申请人进一步创造性的将动子两侧的齿槽设计为不对称排列，进而得到一种全新结构的开关磁阻电机。3)通过设置直线开关磁阻电机定子通电方式，可以实现动子的直线运动。

附图说明

图1是本实施方式不对称双面直线开关磁阻电机的立体结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图1的左视图；

图4是本实施方式不对称双面直线开关磁阻电机的去掉支架后的结构示意图；

图5是本实施方式的动子、定子及定子线圈的结构示意图；

图6是图5的主视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图6所示，本实施方式不对称双面直线开关磁阻电机包括底座1、动子2、三个定子组3及设在各定子上的定子线圈A、A’、B、B’、C、C’。底座1固定，其作为该开关磁阻电机的支撑。动子2与底座1直线移动配合，使该动子2能够相对该底座1在X方向直线移动。动子2具有在X方向延伸的左侧和右侧，该左侧和右侧均具有向外凸出且在X方向排成一排的动子齿21，相邻的两个动子齿21之间形成齿槽22，且左侧的动子齿和右侧的动子齿不对称。每个定子组3均包括两个定子，该两个定子均与底座1固定，该两个定子分别位于动子的左侧和右侧，且该两个定子关于该动子不对称。动子2的两侧均有三个定子，每个定子都和其它定子组的一个定子正对面。各定子均具有向动子齿21凸出的定子齿31。每个定子3A、3A’、3B、3B’、3C、3C’的定子齿31有多个，每个定子的多个定子齿31在X方向排成一排。定子齿31和动子齿21之间具有气隙4。

三个定子组可以分别定义为A相、B相和Ｃ相。当某一相定子的定子齿31和动子齿21对齐时(如B相定子3B、3B’)，另两相定子的定子齿和动子齿不对齐(如A相定子3A、3A’和C相定子3C、3C’)。通过传感器检测定子齿和动子齿的相对位置，给其中的一相通电，如图6所示，如给A相通电，则此时定子线圈A和定子线圈A’均产生磁通，磁通通过定子齿31、气隙4和动子齿21后，再回到定子齿31形成回路，而磁通有沿着磁阻最小的路径通过的性质，此时产生电磁拉力，迫使A相定子齿31和动子齿21对齐。由于定子固定，电磁拉力拖动动子2在X方向向前移动；移动到位后，A相定子齿31和动子齿21对齐，而C相和A相定子齿31和动子齿21均不对齐。如再给C相通电，产生的电磁拉力会迫使C相定子齿和动子齿对齐，而A相和B相定子的定子齿和动子齿不对齐。即，对于三相开关磁阻电机，一般的，某一相对齐的时候，另外两相不对齐，如图6所示，此刻B相对齐，而A相和C相不对齐，如果给C相通电，此刻动子2将会向左移动，如给A相通电，则动子2将向右移动，从而可以保证电机朝两个方向运动。

本实施方式中，左侧的B相定子3B’与右侧的A相定子3A相面对，左侧的C相定子3C’与右侧的B相定子3B相面对，左侧的A相定子3A’与右侧的C相定子3C相面对。当然，也可以是左侧的B、C、A相定子分别与右侧的C、A、B相定子相面对；或者是左侧的B、C、A相定子分别与右侧的A、B、C相定子相面对。即，每个定子组3的两个定子不对称设在动子2的两侧，即该组的两个定子与其它组的定子相面对。

对于不对称双面直线开关磁阻电机，动子齿31可以为条状体，如在Z方向延伸的条状体；对应的，定子齿也可以为条状体。

对于不对称双面直线开关磁阻电机，动子的左、右侧的动子齿21均可以等齿距均匀分布。左右两侧的动子齿不对称分布，而是左侧为动子齿21时，右侧为齿槽22；右侧为动子齿时，左侧为齿槽22。各定子的定子齿31也可以是等齿距均匀分布。动子齿的齿距和定子齿的齿距可以相等。动子齿的齿宽和定子齿的齿宽也可以相等。动子齿21与定子齿31之间的气隙4也可以相等。齿距是在X方向上、相邻的两个定子齿或动子齿的间距。齿宽是在X方向上、定子齿或动子齿的宽度。气隙是在Y方向上、定子齿和动子齿的间距。当然，动子齿、定子齿的齿距、齿宽和气隙的相对关系可以根据要求设计。

对于不对称双面直线开关磁阻电机，动子2能够相对底座1在X方向直线移动，为了保证动子的移动精度，底座可以设置直线轨道12，该动子2与该直线轨道12直线移动配合。底座可以具有竖放的支架11，直线轨道12可以是在X方向贯穿整个支架的贯穿槽。为了使动子的移动更加顺畅，可以在直线轨道上设置滚轮13，而在动子上设置直线滑杆23，通过滚轮13和滑杆23的滚动配合，减少移动中的摩擦。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims

1.一种不对称双面直线开关磁阻电机，包括底座、动子、至少两个定子组及定子线圈，所述动子与所述底座形成直线移动配合，所述定子与所述底座固定，其特征在于，各所述定子组均包括两个定子，各所述定子上均设有所述定子线圈，各所述定子组两个定子上的定子线圈同时通电或同时断电，各定子组的两个所述定子不对称设置在所述动子的在移动方向上的两侧，所述动子的所述两侧均设有凸出的一排动子齿，相邻的两个所述动子齿之间形成齿槽，每个所述定子均设有向所述动子齿凸出的定子齿，所述定子齿和动子齿之间具有气隙，所述动子具有多个位置，在任一位置，均至少有一个所述定子组的定子齿与动子齿错开。

2.如权利要求1所述的不对称双面直线开关磁阻电机，其特征在于，所述动子具有多个位置，在任一位置，均至少有两个所述定子组的定子齿与动子齿错开。

3.如权利要求1所述的不对称双面直线开关磁阻电机，其特征在于，所述定子组有三个。

4.如权利要求1所述的不对称双面直线开关磁阻电机，其特征在于，所述底座具有直线轨道，所述动子与所述直线轨道形成所述直线移动配合。

5.如权利要求4所述的不对称双面直线开关磁阻电机，其特征在于，所述直线轨道设有滚轮，所述动子对应设有直线滑杆，所述滚轮与所述滑杆滚动配合。

6.如权利要求1所述的不对称双面直线开关磁阻电机，其特征在于，每个定子设有至少两个所述定子齿，每个定子的定子齿的齿距与所述动子齿的齿距相等，所述动子齿的齿宽与所述定子齿的齿宽相等。

7.如权利要求6所述的不对称双面直线开关磁阻电机，其特征在于，每个所述定子的定子齿与动子齿的气隙相等。

8.如权利要求1-7中任意一项所述的不对称双面直线开关磁阻电机，其特征在于，所述动子两侧的动子齿不对称设置，其中一侧的动子齿对应另一侧的齿槽。