[实用新型]一种新型的直线电机

说明书

技术领域：

本实用新型涉及直线电机的技术领域，尤其涉及一种新型的直线电机。

背景技术：

直线电机也称线性电机，线性马达，直线马达，推杆马达。在实际工业应用中的稳定增长，证明直线电机可以放心的使用。最常用的直线电机类型是平板式和U 型槽式，和管式，线圈的典型组成是三相，有霍尔元件实现无刷换相。

目前，广泛应用在比例控制等领域的直线电机，以比例电磁铁、动圈式直线电机为主，其存在的技术不足有：行程短，电流和机械力转换比例不够恒定。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种电流和机械力转换比率恒定，行程大，机械力方向可随电流方向转换的新型直线电机。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种新型的直线电机，其特征在于：包括由两匝导线构成的矩形线圈及第一长方体型磁体和第二长方体型磁体，设定所述矩形线圈的两短边为励磁边，所述第一长方体型磁体和第二长方体型磁体设计为匀强磁场，第一长方体型磁体平行设置于矩形线圈左短边的励磁边的正下方，第二长方体型磁体平行设置于矩形线圈右短边的励磁边的正下方。

所述第一长方体型磁体和第二长方体型磁体的磁极面宽度小于矩形线圈两短边的励磁边宽度。

所述第一长方体型磁体和第二长方体型磁体的磁极面成间隙的平行于矩形线圈平面。

所述第一长方体型磁体和第二长方体型磁体的磁极面分别为S极和N极。

一种直线电机，由矩形励磁线圈和两匀强磁场构成，取矩形励磁线圈中位置相对的平行的两段，在这两段导线上分别设置垂直于励磁线圈平面的方向相反的磁场。当线圈通直流电时，这两段励磁导线上的任意一根导线相当于在匀强磁场中的通电直导线，受到的力为：F=BLI 方向满足右手定则，B为磁场强度，L为在匀强磁场中的导线励磁部分的长度，I为电流强度。设线圈n匝，则一段励磁导线受力为F=nBLI。因为两段励磁导线上的电流方向相反，同时设置在两段励磁导线上匀强磁场方向相反，所以两段励磁导线受力方向相同，则励磁线圈总的受力为F=（2nBL）I。通过设置在线圈两励磁导线段行程上磁场强度均匀及宽度分布恒定及保证在匀强磁场中的励磁部分导线长度恒定可以使括号里的值为一常数，这样此直线电机的电流I和机械力F转换比率恒定。通过设计励磁线圈在受力运动方向为大尺寸边长的线圈，可以获得转换器的大行程运动。当线圈电流方向转变时，整个励磁线圈的受力方向可发生180度转变。

本实用新型的有益效果：本实用新型可以克服现有技术中的缺陷，实现电流和机械力转换比率恒定，行程大，机械力方向可随电流方向转换。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式：

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种新型的直线电机，包括由两匝导线构成的矩形线圈1及第一长方体型磁体2和第二长方体型磁体3，设定矩形线圈1的两短边为励磁边，第一长方体型磁体2和第二长方体型磁体3设计为匀强磁场，第一长方体型磁体2平行设置于矩形线圈1左短边的励磁边的正下方，第二长方体型磁体3平行设置于矩形线圈1右短边的励磁边的正下方。第一长方体型磁体2和第二长方体型磁体3的磁极面宽度小于矩形线圈1两短边的励磁边宽度。第一长方体型磁体2和第二长方体型磁体3的磁极面成间隙的平行于矩形线圈1平面。第一长方体型磁体2和第二长方体型磁体3的磁极面分别为S极和N极。

当矩形线圈1通如图1所示直流电I时，矩形线圈1的两励磁短边上的任意一根导线相当于在匀强磁场中的通电直导线，受到的力为：F=BLI 方向满足右手定则，B为磁场强度，L为励磁短边导线在匀强磁场中的长度，I为电流强度。线圈2匝，则一段励磁短边受力为F=2BLI。因为两励磁短边导线上的电流方向相反，同时设置在两励磁短边上匀强磁场方向相反，所以两励磁短边导线受力方向相同，则矩形线圈1总的受力为F总=2（2BL）I。这样此直线电机的电流和机械力转换比率恒定。通过设计在受力运动方向大尺寸边长的矩形线圈1，可以获得转换器的大行程运动。当矩形线圈1电流方向转变时，整个矩形线圈1的受力方向可发生180度转变。    

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。