[发明专利]直线电动机

说明书

技术领域

本发明涉及直线电动机。

背景技术

作为用于工作台进给的直线电动机，例如2010年3月18日公开的日本特许公报、日本特开2010-63201号公报所示，提出了如下的所谓Halbach(海尔贝克)阵列结构的直线电动机：具有隔着间隙(gap)(磁空隙)与电枢相对配置的磁场部，该磁场部包含在产生的磁场的方向上被磁化的主磁极永磁和以与该主磁极永磁的磁极方向不同的方式被磁化的副磁极永磁，并将主磁极永磁的磁场产生侧的一部分置换为软磁性材料。

但是，在以高频率进行工作台进给的用途上，存在直线电动机的推力不足的问题。

发明内容

本发明正是鉴于这种问题而完成的，其目的在于提供一种能够提高气隙磁通密度、良好地实现推力增大等电动机特性的直线电动机。

本发明的第一方面是具有如下结构的直线电动机，其包括：磁场部，其包含在产生的磁场的方向上被磁化的主磁极永磁和以与所述主磁极永磁的磁极方向不同的方式被磁化的副磁极永磁，并且用软磁性材料置换了所述主磁极永磁的磁场产生侧的一部分；以及电枢，其隔着间隙与所述磁场部相对配置，并且在电枢铁芯的齿上卷绕有电枢绕组，在设所述磁场部的磁极节距为λ、所述齿的节距为τ的情况下，λ＜τ成立。

根据本发明的直线电动机的发明，具有能够提高气隙磁通密度、增大推力的效果。

附图说明

参照附图，对本发明进行更详细的说明。

图1是代表第1实施方式的直线电动机的侧剖视图。

图2是对比较例与第1实施方式的感应电压/速度进行比较的图。

图3是代表第2实施方式的直线电动机的侧剖视图。

图4是代表第3实施方式的直线电动机的侧剖视图。

图5A是示出比较例中的直线电动机的磁通线的示意图。

图5B是示出第4实施方式中的直线电动机的磁通线的示意图。

图6是用于对第5实施方式中的磁场部侧的组装方法进行说明的侧面剖视的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。

【实施例1】

图1是代表本发明的第1实施例的直线电动机的侧剖视图。

在图1中，100是动子、101是电枢铁芯、102是齿、103是槽、104是电枢绕组、200是定子、201是磁轭、202是主磁极永磁、203是副磁极永磁、204是软磁性材料、210是主磁极。

在第1实施例的直线电动机中，设电枢为动子100、磁场部为定子200。动子100隔着间隙与定子200相对配置，并且沿着定子200的长度方向(纸面左右方向)移动。

动子100由电枢铁芯101和电枢绕组104构成。在电枢铁芯101上，形成有朝向间隙侧突出的3个齿102。在各个齿102之间形成有用于收纳电枢绕组104的槽103。此外，在各个齿102上集中卷绕着三相的电枢绕组104。

定子200由磁轭201、主磁极永磁202、副磁极永磁203和软磁性材料204构成。在磁轭201上，以在间隙侧产生磁场的方式配置着主磁极永磁202和副磁极永磁203，成为所谓的Halbach阵列结构，其中，副磁极永磁203以与该主磁极永磁202的磁极方向不同的方式被磁化。并且，软磁性材料204被配置在主磁极永磁202的间隙侧。此处，主磁极永磁202和副磁极永磁203采用了高磁能积钕磁铁。软磁性材料204采用叠层硅钢板、SMC铁芯(对细微铁粉进行压缩成型后得到的铁芯)、3％的硅铁等。此外，硅钢板可以是无方向的类型或具有方向性的类型中的任意一种。

此处，在设动子100的齿数为Nt、与动子100相对的定子200的磁极数为Np时，(Nt、Np)的组合为(3、4)。即，第1实施例中的直线电动机以3相、3齿、4极为基本结构。其结果，定子200的磁极节距(pitch)λ与动子100的齿102的节距τ之间的关系为λ＜τ。例如，在设定子200的齿102的节距为τ＝24mm的情况下，磁极节距λ＝18mm。