專利名稱：一種直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)與光耦開關(guān)及驅(qū)動(dòng)電路、磁軛、動(dòng)子、散熱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)，它包括采用直流電開關(guān)型供電電源的直 線往復(fù)電動(dòng)機(jī)和直接由三相交流電源接入的本整型直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)。本發(fā)明還 涉及直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)所用的光耦開關(guān)、驅(qū)動(dòng)電路與機(jī)械式直流脈沖電環(huán)形分配 器。本發(fā)明還涉及直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的獨(dú)立外鐵心磁軛以及動(dòng)子鐵心與輸出 軸桿之間的連接方式。本發(fā)明還涉及增加動(dòng)子鐵心運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的約束支撐裝置 和直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部散熱方法。本發(fā)明還涉及由三相或三相以上繞組構(gòu)成 具有柱塞式壓縮機(jī)兩端開放特征的大行程直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)。本發(fā)明還涉及直線 往復(fù)電動(dòng)機(jī)使用的的雙電壓驅(qū)動(dòng)方法。本發(fā)明還涉及增加各相勵(lì)磁線圈之間的 重疊通電時(shí)間和減少開關(guān)損耗的方法
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的磁阻式直線步進(jìn)電動(dòng)機(jī)至少由三相勵(lì)磁線圈組成，工作時(shí)，由 CPU數(shù)控直流電源驅(qū)動(dòng)并依靠脈沖分配器按照一定的規(guī)律控制各相勵(lì)磁線圈的 開關(guān)順序和交替地給出定值正向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流和定值反向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流來(lái) 實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)在電機(jī)內(nèi)部的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。從而使動(dòng)子鐵心能夠跟隨著往復(fù)運(yùn)動(dòng)的 磁場(chǎng)在電機(jī)內(nèi)部形成直線往復(fù)運(yùn)行。它們的勵(lì)磁方式有單相通電勵(lì)磁(如
A—B^-C—)和多相同時(shí)通電勵(lì)磁(如A—AB~~B~~BC—或ABC~BCD~CDE 一DEF-)等多種。(中國(guó)版本圖書館CIP數(shù)據(jù)核字(2003)第085544號(hào)《電機(jī) 伺服控制技術(shù)》21頁(yè)及"圓筒型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)"173頁(yè))。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的是一種具有三相或三相以上勵(lì)磁繞組構(gòu)成的直線往復(fù)電動(dòng) 機(jī)，它除了可以利用直流開關(guān)型電源外還可以采用三相交流電的本整型電路起 動(dòng)運(yùn)行。以該直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)完全可以當(dāng)作步進(jìn)電動(dòng)機(jī)使用，二者的區(qū) 別只在于控制方式的不同。而現(xiàn)有技術(shù)對(duì)步迸電動(dòng)機(jī)的控制方法已經(jīng)相當(dāng)完善。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明的目的，采用的第一種技術(shù)方案是將多個(gè)帶有獨(dú)立外 鐵心磁軛的勵(lì)磁線圈軸向疊加，并使所有勵(lì)磁線圈的磁場(chǎng)極性相同和在整個(gè)電 動(dòng)機(jī)的直線往復(fù)運(yùn)行過程中都能保持不變。依靠?jī)啥嗽谥虚g帶孔的側(cè)板或端蓋、 筒形機(jī)殼，通過螺拴把它們連接固定在一起，然后，根據(jù)該往復(fù)式直線電動(dòng)機(jī) 所采用的單相或多相通電勵(lì)磁模式(如采用單相通電單個(gè)線圈勵(lì)磁的
A—B"C—B—或多相通電多相線圈同時(shí)勵(lì)磁的ABC—BCD~^CDE—DEF—或
單相通電多個(gè)線圈同時(shí)勵(lì)磁的A相(ABC) B相(BCD) C相(CDE))選擇外徑
略小于周圍空間的空心動(dòng)子鐵心段，通過隔磁材料體與該空心動(dòng)子鐵心段當(dāng)中 的動(dòng)力輸出軸桿實(shí)現(xiàn)剛性連接，該動(dòng)力輸出軸桿的兩端與電機(jī)兩端帶有中心孔 的側(cè)板(或端蓋)通過非導(dǎo)磁材料的軸套形成移動(dòng)副配合，并被架立在電動(dòng)機(jī) 的軸心位置。構(gòu)成整個(gè)直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的全部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
在本發(fā)明中，為了防止開關(guān)電源在各相鄰勵(lì)磁線圈之間的公共鐵心上形成 磁通交變而發(fā)熱，所以使每個(gè)勵(lì)磁線圈都具有獨(dú)立的外鐵心磁軛。并在各相鄰 的獨(dú)立外鐵心磁軛之間設(shè)置隔磁墊片或表面隔磁涂層。
在本發(fā)明中，每個(gè)勵(lì)磁線圈的獨(dú)立外鐵心磁軛，均由勵(lì)磁線圈外圍與勵(lì)磁 線圈長(zhǎng)度相等的軟鐵空心圓柱體和與軟鐵空心圓柱體外徑一致，內(nèi)孔與勵(lì)磁線 圈內(nèi)孔相同的圓環(huán)狀軟鐵片或硅鋼片構(gòu)成。而對(duì)于獨(dú)立外鐵心磁路上的環(huán)形件， 都可以帶有徑向斷縫。在本發(fā)明中，動(dòng)子鐵心可以是單一整體的軟鐵空心圓柱體，也可以由許多 硅鋼片或軟鐵薄片疊制而成的空心圓柱體，還可以是由軟鐵空心圓柱體和硅鋼 片混疊而成的空心圓柱體。在這些空心圓柱體與直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸 桿之間都是通過隔磁材料來(lái)連接。
在本發(fā)明中，為了增加動(dòng)子鐵心的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性，還可以給動(dòng)子鐵心設(shè)置帶 有導(dǎo)向滑桿的約束支撐。該導(dǎo)向滑桿的兩端與電機(jī)的側(cè)板或端蓋連接，中間與 動(dòng)子鐵心上的孔或凹槽形成滑動(dòng)配合。并且在導(dǎo)向滑桿與動(dòng)子鐵心之間沒有直 接的鐵磁連接。也可以在電機(jī)內(nèi)部的動(dòng)子鐵心外圍設(shè)置非磁性材料的固定套體， 和在其上開有鍵槽，該鍵槽與動(dòng)子鐵心上設(shè)置的滑鍵凸塊構(gòu)成滑動(dòng)配合，以此 來(lái)增加動(dòng)子鐵心的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。
在本發(fā)明中，為了解決電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的散熱問題，可以采用在兩端開放的空 心管作動(dòng)子鐵心的導(dǎo)向滑桿。也可以將空心導(dǎo)向滑桿的一端封閉，而在電機(jī)內(nèi) 部靠近端蓋的導(dǎo)向滑桿部位上開孔。利用動(dòng)子鐵心在電機(jī)內(nèi)部往復(fù)運(yùn)動(dòng)形成的 容積變化。使電機(jī)內(nèi)部的熱量通過該通道與外部進(jìn)行交換。還可以在電機(jī)的筒 形外殼與勵(lì)磁線圈的外鐵心磁軛之間留出空間后。從電機(jī)外殼的上下部開出空 氣對(duì)流孔來(lái)提高電動(dòng)機(jī)的散熱性能。還可以在設(shè)置于電機(jī)端蓋或側(cè)板內(nèi)側(cè)的隔 磁墊上開出徑向孔槽與電機(jī)殼體內(nèi)部的空間聯(lián)通，使電機(jī)內(nèi)部的熱空氣通過該 通道與外部產(chǎn)生交換。還可以用在電機(jī)端蓋或側(cè)板上直接開孔的方法來(lái)解決直 線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的散熱問題。
在本發(fā)明中，為了進(jìn)一步節(jié)約和縮小直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)在機(jī)械設(shè)備當(dāng)中的安 裝空間，對(duì)內(nèi)部設(shè)置了導(dǎo)向滑桿支撐裝置的動(dòng)子鐵心。都可以采用單向輸出軸 桿向外輸出動(dòng)力。而在沒有輸出軸桿一端的側(cè)板或端蓋上，可以設(shè)置電動(dòng)機(jī)的 排吸氣散熱用孔。在本發(fā)明中，還可以將設(shè)置在兩個(gè)電機(jī)端蓋(30、 31)或惻板(30、 31) 之間的導(dǎo)向滑桿(38、 39)做成可封閉的空心體，內(nèi)部裝滿硅脂、硅油類潤(rùn)滑 劑，該潤(rùn)滑劑可以通過設(shè)置在空心導(dǎo)向滑桿上的微孔向外釋放。
在本發(fā)明中，為了防止動(dòng)子鐵心在端蓋或側(cè)板產(chǎn)生噪聲，除了釆用隔磁墊 來(lái)增加兩端勵(lì)磁線圈與端蓋或側(cè)板之間的空間距離外。也可以在端蓋的內(nèi)側(cè)設(shè) 置橡膠阻尼或減振彈簧，還可以在電機(jī)內(nèi)部的兩端設(shè)置磁力彈簧(即在電機(jī) 內(nèi)部的勵(lì)磁線圈兩邊，各增加一個(gè)線圈，該線圈與相鄰的勵(lì)磁線圈之間為并聯(lián) 關(guān)系。但兩者的磁場(chǎng)極性在空間指向上，正好相反)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在本發(fā)明中，還可以把三個(gè)或三個(gè)以上帶有獨(dú)立外鐵心磁軛的勵(lì)磁線圈軸 向疊加在用非鐵磁材料的空心定子的外圍，并通過兩端的固定側(cè)板和螺母，把 它們連接在一起，然后在空心定子的內(nèi)部放入用軟磁材料制作的圓柱形動(dòng)子鐵 心。該圓柱形動(dòng)子鐵心的外圍設(shè)有多個(gè)金屬活塞環(huán)，在內(nèi)部設(shè)有單向閥。該直 線往復(fù)電動(dòng)機(jī)在線性壓縮機(jī)領(lǐng)域，具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
在本發(fā)明中，如果采用的是單個(gè)線圈勵(lì)磁的方式時(shí)，圓柱形動(dòng)子鐵心的長(zhǎng) 度應(yīng)不小于每個(gè)勵(lì)磁線圈的有效長(zhǎng)度(含徑向鐵心磁軛的厚度)，如果采用的 是多相或者是多個(gè)勵(lì)磁線圈同時(shí)勵(lì)磁的方式時(shí)，圓柱形動(dòng)子鐵心的長(zhǎng)度還可以 小于所有同時(shí)通電的勵(lì)磁線圈的軸向疊加長(zhǎng)度(含徑向鐵心磁軛的厚度)。
在本發(fā)明中，還可以將電動(dòng)機(jī)的外殼設(shè)計(jì)成帶平板型地腳的扁式結(jié)構(gòu)，并 使動(dòng)子鐵心、勵(lì)磁線圈、端蓋、鐵心磁軛等均與扁型直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的外殼相 適應(yīng)。
本發(fā)明的直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)都可以將兩臺(tái)對(duì)置使用，其方法就是把它們的 動(dòng)力輸出軸桿進(jìn)行連接。將機(jī)械設(shè)備的工作部設(shè)在兩臺(tái)直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的中間 位置上。在本發(fā)明的直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)當(dāng)中，對(duì)各相勵(lì)磁線圈的通斷電控制所采用的 第一種方案是利用脈沖環(huán)形分配器，控制連接各相勵(lì)磁線圈(包含由多個(gè)勵(lì) 磁線圈組成相)的主開關(guān)三極管，使其按照各相勵(lì)磁線圈在電機(jī)內(nèi)部的排列順 序(如A相電流通過主開關(guān)三極管^連接勵(lì)磁線圈A、 B、 C; B相電流通過主 開關(guān)三極管V2連接勵(lì)磁線圈B、 C、 D; C相電流通過主開關(guān)三極管V3連接勵(lì)磁 線圈C、 D、 E; D相電流通過主開關(guān)三極管V4連接勵(lì)磁線圈D、 E、 F; E相電 流通過主開關(guān)三極管Vs連接勵(lì)磁線圈E、 F、 G)，進(jìn)行周期性的通斷控制和交 替性地給出定值正向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流和定值反向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流(如 ABC—BCD~CDE—DEF—EFG—FED~EDC—DCB曙國(guó)CBA)。
在這種驅(qū)動(dòng)電路當(dāng)中，凡是在由多個(gè)勵(lì)磁線圈組成同一相的多相勵(lì)磁線圈 當(dāng)中，所有的相鄰勵(lì)磁線圈(輸入端)之間，都保持著一種可以連續(xù)接收兩相
或兩相以上多相重疊供電的交叉連接關(guān)系，BP:在前一相電流被關(guān)斷時(shí)，后一 相電流仍能使被前一相電流所作用的部分勵(lì)磁線圈保持通電狀態(tài)。通過這種可 以使相鄰的勵(lì)磁線圈都能接收兩相兩相以上多相重疊供電的連接方式，增加了 勵(lì)磁線圈的通電時(shí)間和減少了勵(lì)磁線圈的開關(guān)次數(shù)與損耗。
在這種驅(qū)動(dòng)電路當(dāng)中，在每相主開關(guān)三極管與所連接勵(lì)磁線圈的輸入端之 間都設(shè)有止逆二極管，在每個(gè)勵(lì)磁線圈的輸出端與回路線之間也都設(shè)有止逆二 極管。并從每個(gè)勵(lì)磁線圈的輸出端到止逆二極管之間的位置上，按照勵(lì)磁線圈 的開關(guān)順序，把被關(guān)斷線圈產(chǎn)生的高壓過電流通過另外的電路和止逆二極管導(dǎo) 入下一個(gè)正在啟動(dòng)的勵(lì)磁線圈，同時(shí)，也將正在啟動(dòng)勵(lì)磁線圈的輸出端通過另 外的電路和止逆二極管與被關(guān)斷線圈的輸入端構(gòu)成回路。用這種雙電壓驅(qū)動(dòng)的 方式來(lái)減小三相或三相以上往復(fù)式直線電動(dòng)機(jī)當(dāng)中每個(gè)勵(lì)磁線圈的電氣時(shí)間常 數(shù)和加快被關(guān)斷線圈當(dāng)中的殘余電流釋放。
在這種驅(qū)動(dòng)電路當(dāng)中，也可以按照各相勵(lì)磁線圈在空間位置上的排列順序，除了首末兩相(如5相電機(jī)A、 B、 C、 D、 E相當(dāng)中的A相和E相)的主開關(guān) 三極管的基極引線端為一個(gè)外，其余主開關(guān)三極管的基極引線端均為兩個(gè)(如A 相主開關(guān)三極管的基極引線端為1; B相主開關(guān)三極管的基極引線端為8和2; C相主開關(guān)三極管的基極引線端為7和3; D相主開關(guān)三極管的基極引線端為4 和6; E相主開關(guān)三極管的基極引線端為5)以適應(yīng)環(huán)形分配器 (1_2-34-5~6-7-8-1-2-34-5-6-7-8-)的工作順序要求。還可以把環(huán)形分配器首尾 相連的旋轉(zhuǎn)模式調(diào)整為直線往復(fù)分配(如l-2-3-4-54-3-2-l-)的工作狀態(tài)。
在本發(fā)明的直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)當(dāng)中，對(duì)各相勵(lì)磁線圈的通斷電控制所采用的 第二種方案是用機(jī)械式直流電環(huán)形分配器來(lái)代替電子開關(guān)當(dāng)中的脈沖環(huán)形分 配器。即通過定子框架把連接各相勵(lì)磁線圈的碳刷通過固定安裝碳刷的盒， 均勻地分布在轉(zhuǎn)子的周圍，并使各碳刷的弧面與轉(zhuǎn)子的外弧面形成彈性壓力接 觸。轉(zhuǎn)子體由絕緣性材料制作。電源電流依靠電源電刷通過轉(zhuǎn)子軸桿上的集電 環(huán)導(dǎo)入轉(zhuǎn)子外弧面上的一個(gè)有限區(qū)域。工作時(shí)，由微型電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)， 使轉(zhuǎn)子上的有電區(qū)域旋轉(zhuǎn)地滑過各相勵(lì)磁線圈受電碳刷的接觸弧面，來(lái)實(shí)現(xiàn)直 流電在各相勵(lì)磁線圈當(dāng)中的環(huán)形分配。
在本發(fā)明的直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)當(dāng)中，對(duì)各相勵(lì)磁線圈(包含由多個(gè)勵(lì)磁線圈
組成的相)的通斷電控制所采用的三種方案是利用等距分布在固定光柵盤上 與可動(dòng)光柵盤上的一條弧形光柵縫處在同一直徑圓周上并連接直線往復(fù)電動(dòng)機(jī) 當(dāng)中所有勵(lì)磁線圈的各相光電三級(jí)管以及與各相光電三級(jí)管相對(duì)應(yīng)并位于在可 動(dòng)光柵盤另一側(cè)的固定光源盤上的半導(dǎo)體發(fā)光元件共同構(gòu)成直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的 光耦控制開關(guān)。這種機(jī)械式光耦開關(guān)由微型直流電機(jī)或微型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)， 并可按照各相勵(lì)磁線圈(包含由多個(gè)勵(lì)磁線圈組成的相)在電機(jī)內(nèi)部的的排列 順序和所要求工作磁場(chǎng)在電機(jī)內(nèi)部的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，通過可動(dòng)光柵盤上的 弧形光柵縫在固定光柵盤和固定光源盤之間的遮透光變化，使電動(dòng)機(jī)獲得周期性定值正向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流和周期性定值反向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流(如7相電機(jī)采
用3相同時(shí)勵(lì)磁時(shí)為ABC—BCEX~CDE—DEF~EFG~ABC—BCD~CDE— DEF
^EFG—)。由于各相勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)在電機(jī)內(nèi)部形成直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。從而 使被磁化的動(dòng)子鐵心跟隨著往復(fù)運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)在電機(jī)內(nèi)部形成同步運(yùn)行。調(diào)整微 型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度即可改變直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率。
在本發(fā)明中，弧形光柵縫在任意時(shí)間內(nèi)所能透過的半導(dǎo)體發(fā)光元件和光電 三級(jí)管的數(shù)量，決定直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的通電勵(lì)磁模式。
在本發(fā)明的直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)當(dāng)中，對(duì)各相勵(lì)磁線圈(包含由多個(gè)勵(lì)磁線圈 組成的相)的通斷電控制所采用的第四種方案是通過二極管的分相整流作用， 將從三相交流電當(dāng)中得到的6個(gè)半波直流。按其峰值電壓形成的先后順序并結(jié) 合直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)所要求工作磁場(chǎng)在空間位置上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，依次連接直
線往復(fù)電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的各相勵(lì)磁線圈來(lái)完成其正向驅(qū)動(dòng)和反向驅(qū)動(dòng)。如在采用
單極性驅(qū)動(dòng)電路時(shí)一-先將A相的上半周依次通過整流二極管(包括同相并聯(lián) 勵(lì)磁線圈輸入端的止逆二極管) 一-勵(lì)磁線圈--止逆二極管后連接于零線；C相 的下半周從零線上依次通過整流二極管(包括同相并聯(lián)勵(lì)磁線圈輸入端的止逆 二極管)---勵(lì)磁線圈一-止逆二極管后連接于C相的火線；B相的上半周依次 通過整流二極管(包括同相并聯(lián)勵(lì)磁線圈輸入端的止逆二極管) 一—?jiǎng)?lì)磁線圈一一 止逆二極管后連接于零線(以上是電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)的通電順序)。然后，再將A 相的下半周從零線上依次通過整流二極管(包括同相并聯(lián)勵(lì)磁線圈輸入端的止 逆二極管)和電機(jī)正向驅(qū)動(dòng)通電順序當(dāng)中的B相勵(lì)磁線圈后，再通過止逆二極 管連接于A相的火線；C相的上半周通過整流二極管(包括同相并聯(lián)勵(lì)磁線圈 輸入端的止逆二極管)和電機(jī)正向驅(qū)動(dòng)通電順序當(dāng)中的C相勵(lì)磁線圈后，再通
過止逆二極管連接于C相的零線；B相的下半周從零線上依次通過整流二極管(包括同相并聯(lián)勵(lì)磁線圈輸入端的止逆二極管)和電機(jī)正向驅(qū)動(dòng)通電順序當(dāng)中
的A相勵(lì)磁線圈后，再通過止逆二極管連接于B相的火線"。通過這種接入方 式，使它們形成和產(chǎn)生的峰值電壓及磁場(chǎng)強(qiáng)度變化符合直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的工作 要求，并在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部空間位置上，呈現(xiàn)出規(guī)律性直線往復(fù)移動(dòng)。，從而帶動(dòng) 動(dòng)子鐵心在電機(jī)內(nèi)部形成直線往復(fù)運(yùn)行。
在本發(fā)明的直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)當(dāng)中，對(duì)各相勵(lì)磁線圈(包含由多個(gè)勵(lì)磁線圈
組成的相)的通斷電控制所采用的第五種方案是通過二極管的分相整流作用，
將從三相交流電整流得到的6個(gè)半波直流。按其形成電壓峰值的先后排列順序
依次連接直線往復(fù)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的三相勵(lì)磁線圈，并使其符合直線往復(fù)電
動(dòng)機(jī)當(dāng)中動(dòng)子鐵心正向驅(qū)動(dòng)和反向驅(qū)動(dòng)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，如在采用雙極性驅(qū) 動(dòng)電路時(shí)——一可先將A相的上半周依次通過止逆二極管一-勵(lì)磁線圈后連接于 零線；C相的下半周從零線上通過勵(lì)磁線圈后連接于C相的火線；B相的上半
周依次通過止逆二極管--勵(lì)磁線圈后連接于零線(以上是電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)的通電
順序)。然后，再將A相的下半周從零線上依次通過電機(jī)正向動(dòng)驅(qū)通電順序當(dāng) 中的B相勵(lì)磁線圈后，再通過止逆二極管連接于A相的火線；C相的上半周通 過電機(jī)正向驅(qū)動(dòng)通電順序當(dāng)中的C相勵(lì)磁線圈后，連接于C相的零線；B相的
下半周從零線上依次通過電機(jī)正向驅(qū)動(dòng)通電順序當(dāng)中的A相勵(lì)磁線圈的輸入端 后，再通過止逆二極管連接于B相的火線。通過這種接入方式，使它們形成和 產(chǎn)生的峰值電壓及磁場(chǎng)強(qiáng)度在電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部空間位置上變化規(guī)律。完全滿足直 線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的工作要求，從而帶動(dòng)動(dòng)子鐵心在電機(jī)內(nèi)部形成直線往復(fù)運(yùn)行。


圖1是本發(fā)明"直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)"的一種具體結(jié)構(gòu)的剖示圖。它是由7個(gè) 線圈組成的5相直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)。采用的是一相供電三個(gè)線圈同時(shí)勵(lì)磁的方法。圖2是本發(fā)明"直接采用三相交流電起動(dòng)運(yùn)行的本整型直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)"的 一種具體結(jié)構(gòu)的剖示圖。它采用的是單線圈或雙線圈同時(shí)勵(lì)磁的方法。但也可 以釆用直流開關(guān)電源的供電方式運(yùn)行。
圖3是本發(fā)明"直接采用三相交流電起動(dòng)運(yùn)行的本整型直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)"的 一種具體結(jié)構(gòu)的剖示圖。它采用的是雙線圈同時(shí)勵(lì)磁的方法。但也可以采用直 流開關(guān)電源的供電方式運(yùn)行。
圖4是本發(fā)明"直接采用三相交流電起動(dòng)運(yùn)行的本整型直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)"的 一種具體結(jié)構(gòu)的剖示圖。它采用的是雙線圈同時(shí)勵(lì)磁的方法。但也可以采用直 流開關(guān)電源供電的兩相電機(jī)使用。
圖5是本發(fā)明"直接采用三相交流電起動(dòng)運(yùn)行的本整型直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)"的 一種具體結(jié)構(gòu)的剖示圖。它采用的是雙線圈同時(shí)勵(lì)磁的方法。但也可以采用直 流開關(guān)電源供電的兩相電機(jī)使用。該電動(dòng)機(jī)具有直線泵特征。
圖6是本發(fā)明"直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)"的一種驅(qū)動(dòng)電路，它采用的是開關(guān)型供 電方式和單相通電3個(gè)線圈同時(shí)勵(lì)磁的模式。
圖7是本發(fā)明"直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)"的一種驅(qū)動(dòng)電路，采用的是3相通電3 個(gè)線圈勵(lì)磁的模式，并由機(jī)械式光耦開關(guān)控制運(yùn)行。
圖8是本發(fā)明"直接采用三相交流電起動(dòng)運(yùn)行的本整型直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)"采 用的一種單極性驅(qū)動(dòng)電路。
圖9是本發(fā)明"直接采用三相交流電起動(dòng)運(yùn)行的本整型直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)" 所采用的一種雙線圈同時(shí)勵(lì)磁的單極性驅(qū)動(dòng)電路。
圖IO是本發(fā)明"直接采用三相交流電起動(dòng)運(yùn)行的本整型直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)" 所采用的一種雙極性驅(qū)動(dòng)電路。
圖11是本發(fā)明"直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)"的一種使動(dòng)子鐵心帶滑鍵支撐裝置的電 機(jī)結(jié)構(gòu)剖示圖。可采用三相交流電(6相脈沖直流)3個(gè)線圈同時(shí)勵(lì)磁的單極性驅(qū)動(dòng)電路起動(dòng)運(yùn)行的。也可以采用6相直流開關(guān)電源供電運(yùn)行。
圖12是本發(fā)明"直接采用三相交流電起動(dòng)運(yùn)行的本整型直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)" 所采用的一種由3個(gè)線圈同時(shí)勵(lì)磁的單極性驅(qū)動(dòng)電路。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合

用具體的實(shí)施方式。對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
按照?qǐng)D1所示，這是一種5相直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)，它是將7個(gè)帶有獨(dú)立外鐵 心磁軛9、 10、 11; 12、 13、 14; 15、 16、 17; 18、 19、 20; 21、 22、 23; 24、 25、 26; 27、 28、 29的勵(lì)磁線圈A、 B、 C、 D、 E、 F、 G軸向疊加，并使所有勵(lì) 磁線圈的磁場(chǎng)極性相同和在整個(gè)電動(dòng)機(jī)的直線往復(fù)運(yùn)行過程中都能保持不變。 通過兩端的聚酰亞胺隔磁墊片33、 34和鋁合金側(cè)板(端蓋)30、 31及螺拴(圖 中未示)把它們連接固定在一起，然后，選擇與三個(gè)勵(lì)磁線圈總體長(zhǎng)度相等并 用硅鋼片迭制而成的動(dòng)子鐵心35，通過聚酰亞胺材料36與輸出桿37嵌塑成一 體。該輸出桿的兩端與鑲嵌在鋁合金惻板30、 31中心位置上的錫青銅軸套40 形成滑動(dòng)副配合。同時(shí)，還在動(dòng)子鐵心3)輸出桿37兩邊的部位上，開有兩個(gè) 與錳黃銅管制作的導(dǎo)向桿(未剖)相配合的滑動(dòng)用孔。這兩個(gè)兩個(gè)用錳黃銅管 制作的導(dǎo)向桿38、 39被固定在電機(jī)兩端的鋁合金倒板30、 31上。動(dòng)子鐵心35 的動(dòng)力輸出軸桿37與電機(jī)兩端的錫青銅軸套40形成滑動(dòng)配合，并被架立在電 機(jī)的軸心位置。構(gòu)成了整個(gè)直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的全部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。工作時(shí)，采用直 流開關(guān)型供電方式，依次往復(fù)地接通和斷開連接7個(gè)勵(lì)磁線圈的5個(gè)開關(guān)。交 替性地給出電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流和反向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流 ABC-BCD^CDE—DEF~~EFG—ED~EDC~DCB~CBA使電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的工作 磁場(chǎng)形成直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)了動(dòng)子鐵心的同步直線往復(fù)運(yùn)行。32是電機(jī) 外殼，41是電機(jī)的吸排氣交換用孔。按照該動(dòng)子鐵心的規(guī)格，本電機(jī)還可以當(dāng) 作3相直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)使用和采用5個(gè)線圈同時(shí)勵(lì)磁的直流開關(guān)型供電方式運(yùn)行。也可以當(dāng)作"直接采用三相交流電起動(dòng)運(yùn)行的本整型直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)"使
用和采用5個(gè)線圈同相勵(lì)磁的方式運(yùn)行。
按照?qǐng)D2所示，這是一種直接將三相交流電接入起動(dòng)運(yùn)行的本整型直線往 復(fù)電動(dòng)機(jī)。它是將3個(gè)帶有獨(dú)立外鐵心磁軛的勵(lì)磁線圈L L U通過聚酰亞胺隔 磁板9、 IO端蓋I、 2與電動(dòng)機(jī)的外殼3連接固定。動(dòng)子鐵心4通過低溶點(diǎn)的鉛 錫合金5與動(dòng)力輸出軸桿8剛性連接。動(dòng)力輸出軸桿8的兩端與設(shè)置在電機(jī)端 蓋1、 2上的錫青銅軸套6、 7形成滑動(dòng)副配合并架立于電機(jī)的軸心位置。構(gòu)成 了整個(gè)直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的全部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。它所采用三相交流電的接入方法是 先將"先將A相的上半周依次通過止逆二極管Vi勵(lì)磁線圈L后連接于零線；依 次是將C相的下半周從零線上直接通過勵(lì)磁線圈L2后連接于C相的火線；再依 次是將B相的上半周依次通過單向晶體管V2勵(lì)磁線圈U后連接于零線。(以上 是電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)的通電順序)。然后，再將A相的下半周從零線上依次通過電 機(jī)正向運(yùn)動(dòng)通電順序當(dāng)中的B相勵(lì)磁線圈U后，通過單向晶體管V3連接于A相 的火線；依次是將C相的上半周通過電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)通電順序當(dāng)中的C相勵(lì)磁線 圈L2后，連接于零線；再依次是將B相的下半周從零線上依次通過電機(jī)正向運(yùn) 動(dòng)通電順序當(dāng)中的A相勵(lì)磁線圈L后，再通過單向晶體管V,連接于B相的火"。 通過這種接入方式，使三相交流電6個(gè)半波的脈動(dòng)直流產(chǎn)生的峰值電壓及磁場(chǎng) 強(qiáng)度在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部空間位置上的變化規(guī)律，完全滿足直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的工作要 求，從而帶動(dòng)動(dòng)子鐵心在電機(jī)內(nèi)部形成直線往復(fù)運(yùn)行。3是電動(dòng)機(jī)的外殼，在電 動(dòng)機(jī)的外殼與各個(gè)勵(lì)磁線圈之間留有空間，在電動(dòng)機(jī)外殼的上下面還開有散熱 對(duì)流孔(圖中未示)。
按照?qǐng)D3所示，這是一種直接將三相交流電接入起動(dòng)運(yùn)行的本整型直線往 復(fù)電動(dòng)機(jī)。它是將4個(gè)帶有獨(dú)立外鐵心磁軛的勵(lì)磁線圈L L2 L3 L4通過聚酰亞胺隔磁板1、 2端蓋3、 4與電動(dòng)機(jī)的外殼13連接固定。動(dòng)子鐵心10通過低溶點(diǎn) 的鉛錫合金11與動(dòng)力輸出軸桿12剛性連接。動(dòng)力輸出軸桿12的兩端與設(shè)置在 電機(jī)端蓋3、 4上的錫青銅軸套6、 7形成滑動(dòng)副配合并架立于電機(jī)的軸心位置。 構(gòu)成了整個(gè)直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的全部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。它所采用三相交流電的接入方法 是先將A相的上半周依次通過整流二極管和兩個(gè)分路上的兩個(gè)止逆二極管及 所連接的勵(lì)磁線圈L,和U后，再通過止逆二極管連接于零線；C相的下半周從 零線上通過整流二極管和兩個(gè)分路上的兩個(gè)止逆二極管及所連接的勵(lì)磁線圈U 和L3后，再通過止逆二極管連接于C相的火線；B相的上半周依次通過整流二 極管和和兩個(gè)分路上的兩個(gè)止逆二極管及所連接的勵(lì)磁線圈"和L4后，再通過 止逆二極管連接于零線；然后再將A相的下半周從零線上依次通過整流二極 管和和兩個(gè)分路上的兩個(gè)止逆二極管及所連接的勵(lì)磁線圈U和L后，再通過止 逆二極管連接于A相的火線；C相的上半周依次通過整流二極管和兩個(gè)分路上 的兩個(gè)止逆二極管及所連接的勵(lì)磁線圈"和L3后，再通過止逆二極管連接于零 線；B相下半周從零線依次通過整流二極管和和兩個(gè)分路上的兩個(gè)止逆二極管 及所連接的勵(lì)磁線圈U和U后，再通過止逆二極管連接指向于B相的火線。 工作時(shí)，依靠三相交流電的產(chǎn)生的6個(gè)峰值電壓在直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的往復(fù) 移動(dòng)，使動(dòng)子鐵心在電機(jī)內(nèi)部形成直線往復(fù)運(yùn)行。另外還在電機(jī)內(nèi)部的兩端設(shè) 有硅橡膠的阻尼墊8、 9， 5是電動(dòng)機(jī)外殼與勵(lì)磁線圈L丄2UU之間的夾層空間， 該空間的上、下部都設(shè)有空氣對(duì)^E孔。
按照?qǐng)D4所示，這是一種直接將三相交流電接入起動(dòng)運(yùn)行的本整型直線往 復(fù)電動(dòng)機(jī)它是將4個(gè)帶有獨(dú)立外鐵心磁軛的勵(lì)磁線圈L U L3 L和兩端的兩個(gè) 磁力緩沖線圈L5和U,通過聚酰亞胺隔磁板9、 12端蓋1、 2與電動(dòng)機(jī)的外殼3 連接固定。每個(gè)磁力緩沖線圈L5、 U都與相鄰的勵(lì)磁線圈構(gòu)成并聯(lián)關(guān)系(L5對(duì)L4， U對(duì)L)，并且使它們(Ls和U， U和L)的磁場(chǎng)極性成為相反。動(dòng) 子鐵心4通過低溶點(diǎn)的鉛錫合金(圖中未示)與動(dòng)力輸出軸桿5剛性連接。動(dòng) 力輸出軸桿5的兩端與設(shè)置在電機(jī)端蓋1、 2上的錫青銅軸套6、 7形成滑動(dòng)副 配合并架立于電機(jī)的軸心位置。構(gòu)成了整個(gè)直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的全部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 另夕卜，還在電機(jī)一端的聚酰亞胺隔磁板12上開有徑向槽8，該徑向槽8與電動(dòng) 機(jī)的外殼3內(nèi)部的空間夾層10及電機(jī)另一端機(jī)殼3的孔11相通。同時(shí)還在電 機(jī)端蓋1的錫青銅軸套周圍開有多個(gè)進(jìn)排氣用孔(如7、 13)。該直線往復(fù)式 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)所采用三相交流電的接入方法是先將A相的上半周依次通過整 流二極管和兩個(gè)分路上的兩個(gè)止逆二極管及所連接的勵(lì)磁線圈L和U后，再通 過止逆二極管連接于零線;C相的下半周從零線上通過整流二極管和兩個(gè)分路上 的兩個(gè)止逆二極管及所連接的勵(lì)磁線圈U和U后，再通過止逆二極管連接于C 相的火線；B相的上半周依次通過整流二極管和和兩個(gè)分路上的兩個(gè)止逆二極 管及所連接的勵(lì)磁線圈U和U后，再通過止逆二極管連接于零線；然后再將A
相的下半周從零線上依次通過整流二極管和和兩個(gè)分路上的兩個(gè)止逆二極管及
所連接的勵(lì)磁線圈L3和L,后，再通過止逆二極管連接于A相的火線；C相的上
半周依次通過整流二極管和兩個(gè)分路上的兩個(gè)止逆二極管及所連接的勵(lì)磁線圈
L2和U后，再通過止逆二極管連接于零線；B相下半周從零線依次通過整流二
極管和和兩個(gè)分路上的兩個(gè)止逆二極管及所連接的勵(lì)磁線圈L和u后，再通過
止逆二極管連接指向于B相的火線。工作時(shí)，依靠三相交流電的產(chǎn)生的6個(gè)峰 值電壓在直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的往復(fù)移動(dòng)，使動(dòng)子鐵心在電機(jī)內(nèi)部形成直線往 復(fù)運(yùn)行。
按照?qǐng)D5所示，這是一種直接將三相交流電接入起動(dòng)運(yùn)行的本整型直線往 復(fù)電動(dòng)機(jī)它是將4個(gè)帶有獨(dú)立外鐵心磁軛的勵(lì)磁線圈L L2 L3 U通過兩端的非磁性材料的連接惻板2、 3和螺母4、 5把它們固定在非磁性材料的圓柱形空心 定子1上。然后，在圓柱形空心定子1的內(nèi)部放入一個(gè)在內(nèi)部裝有單向控制閥 和外部帶有金屬活塞環(huán)6、 7的圓柱形動(dòng)子鐵心8。構(gòu)成了整個(gè)直線往復(fù)電動(dòng)機(jī) 的全部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。這種直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)具有直線型壓縮機(jī)的特征。只要在圓柱 形空心定子1的兩端，各裝一個(gè)上與的圓柱形動(dòng)子鐵心8內(nèi)部的單向控制閥正 方向完全相同的單向控制閥。便可構(gòu)成一臺(tái)大行程的直線泵。該直線往復(fù)電動(dòng) 機(jī)所采用三相交流電的接入方法是先將A相的上半周依次通過整流二極管和 兩個(gè)分路上的兩個(gè)止逆二極管及所連接的勵(lì)磁線圈L和"后，再通過止逆二極 管連接于零線;C相的下半周從零線上通過整流二極管和兩個(gè)分路上的兩個(gè)止逆 二極管及所連接的勵(lì)磁線圈L和L3后，再通過止逆二極管連接于C相的火線；B 相的上半周依次通過整流二極管和和兩個(gè)分路上的兩個(gè)止逆二極管及所連接的 勵(lì)磁線圈U和U后，再通過止逆二極管連接于零線；然后再將A相的下半周 從零線上依次通過整流二極管和和兩個(gè)分路上的兩個(gè)止逆二極管及所連接的勵(lì) 磁線圈U和U后，再通過止逆二極管連接于A相的火線；C相的上半周依次通 過整流二極管和兩個(gè)分路上的兩個(gè)止逆二極管及所連接的勵(lì)磁線圈U和U后，
再通過止逆二極管連接于零線；B相下半周從零線依次通過整流二極管和和兩
個(gè)分路上的兩個(gè)止逆二極管及所連接的勵(lì)磁線圈L和u后，再通過止逆二極管
連接指向于B相的火線。工作時(shí)依靠三相交流電的產(chǎn)生的6個(gè)峰值電壓在直線 往復(fù)電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的往復(fù)移動(dòng)，使動(dòng)子鐵心在電機(jī)內(nèi)部形成直線往復(fù)運(yùn)行。
按照?qǐng)D6所示，這是一個(gè)由脈沖環(huán)形分配器控制的單相通電3個(gè)線圈同時(shí) 勵(lì)磁的5相7線圈直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的雙電壓驅(qū)動(dòng)電路。它是利用脈沖環(huán)形分配 器(未示)，按照各相勵(lì)磁線圈ABCDEFG的主開關(guān)三極管、V2 V3 V4 Vs在電 機(jī)內(nèi)部的排列順序(如第1相電流通過主開關(guān)三極管Vi和分路上的止逆二極管連接勵(lì)磁線圈A、 B、 C并通過止逆二極管構(gòu)成回路；第2相電流通過主開關(guān)三 極管V2和分路上的止逆二極管連接勵(lì)磁線圈B、 C、 D并通過止逆二極管構(gòu)成回 路；第3相相電流通過主開關(guān)三極管V3和分路上的止逆二極管連接勵(lì)磁線圈C、 D、 E并通過止逆二極管構(gòu)成回路；第4相相電流通過主開關(guān)三極管V4和分路上 的止逆二極管連接勵(lì)磁線圈DEF并通過止逆二極管構(gòu)成回路；第5相電流通過 主開關(guān)三極管Vs和分路上的止逆二極管連接勵(lì)磁線圈EFG并通過止逆二極管構(gòu) 成回路)，由環(huán)形分配器對(duì)主開關(guān)三極管V, V2 V3 V4 Vs進(jìn)行周期性的往復(fù)通斷 控制，使其能夠交替地給出電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流和反向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流 (如正向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流為ABG~BCD~CDE-DEF—EFG反向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電 流為FED~EDC—-DCB--CBA),使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生直線往復(fù)運(yùn)行。
在該驅(qū)動(dòng)電路當(dāng)中，各相鄰勵(lì)磁線圈之間，采用重疊或交叉連接方式，以 便在電動(dòng)機(jī)的每一個(gè)步進(jìn)當(dāng)中，使各相鄰的每個(gè)勵(lì)磁線圈都能連續(xù)獲得兩相或 兩相以上多相重疊供電的效果。即在前一相電流被關(guān)斷時(shí)，后一相電流仍能
使被前一相電流所作用的部分勵(lì)磁線圈保持通電狀態(tài)，前后相的開關(guān)現(xiàn)象主要
反映在前相首位和后相末位的勵(lì)磁線圈上(如ABC—BCD—當(dāng)中的A和D,其中 ABC是前一相，BCD是后一相，余此類推)。
在該驅(qū)動(dòng)電路當(dāng)中，在每相主開關(guān)三極管與所連接勵(lì)磁線圈的輸入端之間 都設(shè)有止逆二極管。在每個(gè)勵(lì)磁線圈的輸出端與回路之間也都設(shè)有止逆二極管。 并在每個(gè)勵(lì)磁線圈的輸出端到止逆二極管之間的位置上按照勵(lì)磁線圈的開關(guān)順 序，從被斷電勵(lì)磁線圈的輸出端把被關(guān)斷線圈產(chǎn)生的高壓過電流通過止逆二極 管，引向下一個(gè)正在啟動(dòng)的勵(lì)磁線圈的輸入一端。形成雙電壓驅(qū)動(dòng)方式來(lái)減小 每個(gè)勵(lì)磁線圈的電氣時(shí)間常數(shù)。
在該驅(qū)動(dòng)電路當(dāng)中，可以按照各相勵(lì)磁線圈的主開關(guān)三極管Vi V2 V3 V4 V5 在空間位置上的排列順序，除了首相(第1相)主開關(guān)三極管V,和末相(第5相)主開關(guān)三極管V5的基極引線端為一個(gè)(端1和端5)夕卜，其余的主開關(guān)三極 管V2 V3 V4的基極引線端均為兩個(gè)(如第2相主開關(guān)三極管的基極引線端為8和 2;第3相主開關(guān)三極管V3的基極引線端為7和3;第4相主開關(guān)三極管Va的基 極引線端為4和6;)以適應(yīng)環(huán)形分配器首未相連1—2—3-4—5—6—7—8—1—2
一3_4一5~6-7--8-的分配模式o
按照?qǐng)D7所示，這是一個(gè)由光耦開關(guān)控制的5相7線圈和可執(zhí)行3相同時(shí) 勵(lì)磁的雙電壓驅(qū)動(dòng)電路。與它配套使用的是一種利用首尾相連、等距分布在固 定光柵盤上的12個(gè)光電三級(jí)管V" VD2 VDs VD4 VD5 VD6 VD7VD2' VD3' VD/ VD5 'VD/ (其中的"W VD/ VD4' VD5' VD/ "在圖中未示)和與可動(dòng)光柵盤上 的一條可以讓3個(gè)光電三極管同時(shí)導(dǎo)通的弧形光柵縫以及與固定光柵盤相對(duì)應(yīng) 的固定光源盤構(gòu)成并由微型電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)光耦控制開關(guān)(圖略)。該驅(qū)動(dòng)電路當(dāng) 中的7個(gè)光電三級(jí)管mVD2V"VD4VD5VD6VD7，除了首相主開關(guān)光電三級(jí)VD,和末相 主開關(guān)光電三級(jí)管VD7外，其余的主開關(guān)光電三級(jí)管VD2VD3VDJ"VD。都設(shè)有與它 們的相并聯(lián)的光電三級(jí)管VD2' VD3' VD/ VD5' VD6'(圖中未示)7個(gè)主開關(guān)光電 三級(jí)管，依次與直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的7個(gè)勵(lì)磁線圈ABCDEFG連接，并在每 個(gè)勵(lì)磁線圈的出線端通過止逆二極管與電源構(gòu)成回路。同時(shí)，還在每個(gè)勵(lì)磁線 圈的出線端與電源回路當(dāng)中的止逆二極管之間另設(shè)支路與止逆二極管，把前一 個(gè)被斷電勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的高壓過電流通過止逆二極管直接導(dǎo)入下一個(gè)正在啟動(dòng)
的勵(lì)磁線圈。使其獲的雙電壓快速啟動(dòng)的效果(如把A導(dǎo)入D;把B導(dǎo)入E; 把C導(dǎo)入F;把D導(dǎo)入G;把E導(dǎo)入B;把F導(dǎo)入C;把G導(dǎo)入D;把D導(dǎo)入
A。)。工作時(shí)，通過光耦控制開關(guān)對(duì)各相勵(lì)磁線圈ABCDEFG進(jìn)行有規(guī)律的開 關(guān)控制和交替地給出電動(dòng)機(jī)定值正向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流(—-ABC—BCD~CDE-
DEF—EFG)和定值反向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流(一FED—EDC…DCB~CBA--)使動(dòng) 子鐵心在電機(jī)內(nèi)部形成直線往復(fù)運(yùn)行。按照?qǐng)D8所示，這是一種直接接入三相交流電起動(dòng)運(yùn)行的本整型直線往復(fù) 電動(dòng)機(jī)所使用的一種單極性驅(qū)動(dòng)電路。它是通過整流二極管V, V4 V5 V7 V9 Vt2 和止逆二極管V2 V3 V6 V8 Vu把三相交流電分相整流成6個(gè)半波的脈動(dòng)直流， 并按其峰值電壓形成的先后順序和直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)所要求工作磁場(chǎng)在空間位置 上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，依照順序與直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的各相勵(lì)磁線圈連接，并 使其完全滿足直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的工作磁場(chǎng)要求。具體的操作方法是先將A相 的上半周依次通過整流二極管V,勵(lì)磁線圈L止逆二極管V2后連接于零線；C相 的下半周從零線上依次通過整流二極管V4勵(lì)磁線圈U整流二極管K后連接于C 相的火線；B相的上半周依次通過整流二極管Vs勵(lì)磁線圈U止逆二極管Ve后連 接于零線。(以上是電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)的通電順序)然后，再將A相的下半周從零 線上依次通過整流二極管V7導(dǎo)入電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)通電順序當(dāng)中的B相勵(lì)磁線圈U 的輸入端后，再?gòu)钠漭敵龆送ㄟ^止逆二極管V8連接于A相的火線；C相的上半 周從零線上依次通過整流二極管V9導(dǎo)入電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)通電順序當(dāng)中的C相勵(lì)磁 線圈L2的輸入端后，再?gòu)钠漭敵龆送ㄟ^止逆二極管Vw連接于零線；B相的下半 周從零線上依次通過整流二極管V12導(dǎo)入電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)通電順序當(dāng)中的A相勵(lì)磁 線圈U的輸入端后，再?gòu)钠漭敵龆送ㄟ^止逆二極管Vu連接于B相的火線。通過 這種接入方式，使交流電產(chǎn)生的峰值電壓在往復(fù)式直線電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的分布規(guī)律 完全滿足了直線往復(fù)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作磁場(chǎng)要求。
按照?qǐng)D9所示，這是一種直接接入三相交流電起動(dòng)運(yùn)行的本整型直線往復(fù) 電動(dòng)機(jī)所使用的一種由雙線圈同時(shí)勵(lì)磁的單極性驅(qū)動(dòng)電路。它是通過整流二極 管K V4 V7和Vie Vi3及每個(gè)勵(lì)磁線圈輸入端的止逆二極管V2 V3 V5 Ve VsV9和 勵(lì)磁線圈輸出上端的止逆二極管V15 V16 V!7 V18 Vu V^V!4把三相交流電分相整流 得到的6個(gè)半波的脈動(dòng)直流，按照其峰值電壓形成的先后順序和直線往復(fù)電動(dòng) 機(jī)所要求工作磁場(chǎng)在空間位置上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，與直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的各 相勵(lì)磁線圈進(jìn)形連接，并使其完全滿足直線往復(fù)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)對(duì)工作磁場(chǎng)要求。具體的操作方法是先將A相的上半周依次通過整流二極管V,和并聯(lián)支路上的 止逆二極管V2V3勵(lì)磁線圈L "止逆二極管VLsVw后連接于零線；依次是將C相 的下半周從零線上依次通過整流二極管l和并聯(lián)支路上的止逆二極管V5 W勵(lì)磁
線圈U U止逆二極管L后連接于C相的火線；再依次是將B相的上半周依次 通過整流二極管V7和并聯(lián)支路上的止逆二極管V8^勵(lì)磁線圈L3 L止逆二極管V17 Vw后連接于零線。(以上是電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)的通電順序)然后，再將A相的下半 周從零線上依次通過整流二極管(V,。)和并聯(lián)支路上的止逆二極管VsV9導(dǎo)入電 機(jī)正向運(yùn)動(dòng)通電順序當(dāng)中的B相勵(lì)磁線圈L3 U后，再?gòu)膭?lì)磁線圈L3 L4的出線端 通過止逆二極管Vn連接于A相的火線；依次是將C相的上半周依次通過整流二 極管Vi2和并聯(lián)支路上的止逆二極管V5 W導(dǎo)入電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)通電順序當(dāng)中的C 相勵(lì)磁線圈U U后，再?gòu)钠漭敵龆送ㄟ^止逆二極管V16 Vn連接于零線；再依次 是將B相的下半周從零線上依次通過整流二極管V。和并聯(lián)支路上的止逆二極管 V2 V3導(dǎo)入電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)通電順序當(dāng)中的A相勵(lì)磁線圈L L2后，再?gòu)钠漭敵龆送?過止逆二極管V"連接于B相的火線。通過這種接入方式，使交流電產(chǎn)生的峰值 電壓在往復(fù)式直線電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的分布規(guī)律，完全滿足了直線往復(fù)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 的工作磁場(chǎng)要求。該驅(qū)動(dòng)電路當(dāng)中的止逆二極管V15V16 V17 Vw和V V14 Vw均可簡(jiǎn) 化。
按照?qǐng)D10所示，這是一種直接接入三相交流電起動(dòng)運(yùn)行的本整型直線往復(fù) 電動(dòng)機(jī)所使用的一種雙極性驅(qū)動(dòng)電路。它是通過整流二極管K V2和止逆二極管 V3 V,把從三相交流電分相整流得到的6個(gè)半波脈動(dòng)直流，按照其峰值電壓形成 的先后順序和直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)所要求工作磁場(chǎng)在空間位置上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律， 依照先后順序與直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的各相勵(lì)磁線圈L L2 U進(jìn)行連接，并使其 完全滿足直線往復(fù)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作磁場(chǎng)要求。其具體操作方法是先將A 相的上半周依次通過整流二極管K勵(lì)磁線圈L后連接于零線；依次是將C相的 下半周從零線上直接通過勵(lì)磁線圈L2后連接于C相的火線；再依次是將B相的上半周依次通過整流二極管V2勵(lì)磁線圈U后連接于零線。(以上是電機(jī)正向運(yùn) 動(dòng)的通電順序)然后，再將A相的下半周從零線上依次通過電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)通電 順序當(dāng)中的B相勵(lì)磁線圈U后，通過止逆二極管V3連接于A相的火線；依次是 將C相的上半周通過電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)通電順序當(dāng)中的C相勵(lì)磁線圈U后，連接于 零線；再依次是將B相的下半周從零線上依次通過電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)通電順序當(dāng)中 的A相勵(lì)磁線圈L,后，再通過止逆二極管V4連接于B相的火線。
按照?qǐng)D11所示，這是一種直接接入三相交流電起動(dòng)運(yùn)行的本整型直線往復(fù) 電動(dòng)機(jī)。它是將5個(gè)帶有獨(dú)立外鐵心磁軛的勵(lì)磁線圈L, U L3 L4 U軸向疊加在 用鉛黃銅制作并在其內(nèi)壁上開有滑槽(未示)的空心定子體7的外圍，并通過 兩端的聚酰亞胺隔磁墊片1、 2和用黃銅制作的側(cè)板3、 4和螺栓(未示)把它 們連接固定在一起。然后，再通過上面帶有換氣孔(未示)的鉛黃銅軸承固定 擋件5、 6和動(dòng)力輸出軸桿10把一個(gè)不大于三個(gè)勵(lì)磁線圈(如L L2 L3)軸向疊 加總長(zhǎng)度和用電工純鐵制造并帶有滑鍵凸塊8及表面鍍鉻的空心動(dòng)子鐵心9安 置于電動(dòng)機(jī)的軸心位置。在空心動(dòng)子鐵心9與動(dòng)力輸出軸桿10之間通過低溶點(diǎn) 的鉛錫合金(圖中未示)固定連接。空心動(dòng)子鐵心上的滑鍵凸塊8于鉛黃銅空 心定子(7)內(nèi)壁上的滑槽(未示)形成滑動(dòng)配合。動(dòng)力輸出軸桿(10)的兩端 于鉛黃銅軸承固定擋件5、 6形成滑動(dòng)配合。
工作時(shí)，采用三個(gè)線圈同時(shí)勵(lì)磁的模式，并依靠三相交流電分相整流得到 的6個(gè)峰值電壓在直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的合理分布來(lái)滿足直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的工 作磁場(chǎng)要求。使動(dòng)子鐵心在電機(jī)內(nèi)部形成直線往復(fù)運(yùn)行。
按照?qǐng)D12所示，這是一種直接接入三相交流電起動(dòng)運(yùn)行的本整型直線往復(fù) 電動(dòng)機(jī)所使用的單極性驅(qū)動(dòng)電路。它是通過整流二極管V, V2 V3 V7 V8 V9把三相 交流電分成6個(gè)半波脈動(dòng)直流，并按照其峰值電壓的形成順序A正Ci B^A負(fù)C 正B負(fù)和直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)正向驅(qū)動(dòng)L U U— U U L4— U L4 Ls和反向驅(qū)動(dòng)U L4一U L3 L,一L， L2 U所要求工作磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律把它們連接在相應(yīng)勵(lì)磁線圈L L2 L3 L4 U上。來(lái)滿足直線往復(fù)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作需要。其具體操作方法是先 將A相的上半周依次通過整流二極管V,和三個(gè)并聯(lián)分路上的止逆二極管V13 V Vl9、勵(lì)磁線圈L L L3及止逆二極管l V5 Ve后，連接于零線；再將C相的下半 周從零線上通過整流二極管V7和三個(gè)并聯(lián)分路上的止逆二極管V15 V16 Vw勵(lì)磁線 圈U L3 L4及止逆二極管^后，連接于C相的火線；再將B相的上半周依次通 過整流二極管Va和三個(gè)并聯(lián)分路上的止逆二極管V17 V18 V21、勵(lì)磁線圈L3 L4 L5
及止逆二極管V4VsVa后，連接于零線；(以上是電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)的通電順序)然后，
再將A相的下半周從零線上依次通過整流二極管(V9)和三個(gè)并聯(lián)分路上的止 逆二極管V17 Vl8 V^后，導(dǎo)入電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)通電順序當(dāng)中的B相勵(lì)磁線圈U L4 U 后，再經(jīng)過止逆二極管V,。連接于A相的火線；再將C相的上半周依次通過整流 二極管V2和三個(gè)并聯(lián)分路上的單向二極管VL5 V加后，導(dǎo)入電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)通電
順序當(dāng)中的C相勵(lì)磁線圈U U L后，再經(jīng)過止逆二極管V, V5 Ve連接于線；再
將B相的下半周從零線上依次通過整流二極管Vs和三個(gè)并聯(lián)分路上的止逆二極 管V13 V Vw后，導(dǎo)入電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)通電順序當(dāng)中的A相勵(lì)磁線圈L L2 U并經(jīng) 過止逆二極管Vu連接于B相的火線；通過這種接入方式，使交流電產(chǎn)生的峰值 電壓在往復(fù)式直線電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的分布規(guī)律完全滿足了直線往復(fù)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的
工作磁場(chǎng)要求。該驅(qū)動(dòng)電路當(dāng)中的止逆二 管V4 V5 Ve還可以簡(jiǎn)化。
權(quán)利要求
1、一種直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)，它是將三相或三相以上帶有獨(dú)立外鐵心磁軛的勵(lì)磁線圈軸向疊加，并使它們的磁場(chǎng)極性相同和依靠在中間帶孔的側(cè)板或端蓋機(jī)座及螺母或螺栓把它們連接固定在一起。動(dòng)子鐵心由軟磁材料制作，動(dòng)子鐵心的動(dòng)力輸出軸桿穿過側(cè)板或端蓋的軸孔，架立在電機(jī)的軸心位置上。構(gòu)成整個(gè)直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的全部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。工作時(shí)，采用直流開關(guān)型供電電源，并按照一定的規(guī)律對(duì)各相勵(lì)磁線圈的電流進(jìn)行通斷控制，使各相勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的工作磁場(chǎng)在電機(jī)內(nèi)部形成往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)了動(dòng)子鐵心的同步直線往復(fù)運(yùn)行。其特征是所述勵(lì)磁線圈(ABCDEFG)的磁場(chǎng)極性，在整個(gè)電動(dòng)機(jī)的直線往復(fù)運(yùn)行過程中始終保持一致。所述獨(dú)立外鐵心磁軛(9、10、11；12、13、14；15、16、17；18、19、20；21、22、23；24、25、26；27、28、29)與電機(jī)外殼(32)和動(dòng)子鐵心(35)的動(dòng)力輸出軸桿(37)及固定支撐裝置(30、31)之間，沒有直接的鐵磁連接。所述動(dòng)子鐵心(35)與動(dòng)力輸出軸桿(37)之間，設(shè)置有非磁性材料的過度層(36)。所述動(dòng)子鐵心(35)的外圓弧面(不含滑鍵凸塊)與周圍空間不存在任何接觸摩擦。所述動(dòng)力輸出軸桿(37)與側(cè)板或端蓋之間設(shè)置有用隔磁減摩材料制作的滑動(dòng)軸套(40)。在所述直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部空間(44)與外部之間還設(shè)有吸排氣散熱用孔(41)。
2、 按照權(quán)利要求1所述的一種直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)，其特征是它的每一相勵(lì)磁線圈即可以是單個(gè)勵(lì)磁線圈組成也可以由多個(gè)勵(lì)磁線圈并聯(lián)后組成。對(duì)各相鄰相或各相鄰勵(lì)磁線圈之間，采用重疊或交叉連接方式，以便在電動(dòng)機(jī)的每一個(gè)步進(jìn)當(dāng)中，使各相鄰的每個(gè)勵(lì)磁線圈都能連續(xù)獲得兩相或兩相以上多相重疊供電的效果。在每相主開關(guān)三極管所連接勵(lì)磁線圈的出線端到止逆二極管之間的位置上，按照勵(lì)磁線圈的開關(guān)順序，把被關(guān)斷線圈產(chǎn)生的高壓過電流通過另外的電路和止逆二極管導(dǎo)入下一個(gè)正在啟動(dòng)的勵(lì)磁線圈當(dāng)中，同時(shí)，也將從正啟動(dòng)勵(lì)磁線圈的出線端通過另外的電路和止逆二極管為被關(guān)斷線圈的輸入端提供回路。用這種雙電壓驅(qū)動(dòng)的方式來(lái)減小三相或三相以上直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)當(dāng)中每個(gè)勵(lì)磁線圈的電氣時(shí)間常數(shù)和加快被關(guān)斷勵(lì)磁線圈當(dāng)中的殘余電流釋放。
3、 一種直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)，它是將三相或三相以上帶有獨(dú)立外鐵心磁軛的勵(lì)磁線圈圈軸向疊加，并使它們的磁場(chǎng)極性相同和依靠在中間帶孔的側(cè)板或端蓋機(jī)座及螺母或螺栓把它們連接固定在一起。動(dòng)子鐵心由軟磁材料制作，動(dòng)子鐵心的動(dòng)力輸出軸桿穿過側(cè)板或端蓋的軸孔，架立在電機(jī)的軸心位置上。構(gòu)成整個(gè)直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的全部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。它的每一相勵(lì)磁線圈都可以由多個(gè)勵(lì)磁線圈并聯(lián)后組成。并在各相鄰勵(lì)磁線圈的輸入端之間，使用一種可以使每個(gè)勵(lì)磁線圈都能連續(xù)接收兩相或兩相以上多相重疊供電的交叉連接方式，即在前一相主開關(guān)三極管的電流被關(guān)斷時(shí)，后一相主開關(guān)三極管提供的電流仍能使被前一相主開關(guān)三極管控制的部分勵(lì)磁線圈保持通電狀態(tài)，前后相之間的開關(guān)變化主要體現(xiàn)在前相首位和后相末位的勵(lì)磁線圈上。通過這種使各相鄰勵(lì)磁線圈都能連續(xù)接收兩相或兩相以上重疊供電的連接方式，來(lái)減少勵(lì)磁線圈的開關(guān)損耗。其特征是所述勵(lì)磁線圈(ABCDEFG)的磁場(chǎng)極性，在整個(gè)電動(dòng)機(jī)的直線往復(fù)運(yùn)行過程中始終保持一致。所述獨(dú)立外鐵心磁軛(9、 10、 11; 12、 13、 14; 15、16、 17; 18、 19、 20; 21、 22、 23; 24、 25、 26; 27、28、 29)與電機(jī)外殼(32)和動(dòng)子鐵心(35)的動(dòng)力輸出軸桿(37)及固定支撐裝置(30、 31)之間，沒有直接的鐵磁連接。所述動(dòng)子鐵心(35)與動(dòng)力輸出軸桿(37)之間，設(shè)置有非磁性材料的過度層(36)。所述動(dòng)子鐵心(35)的外圓弧面(不含滑鍵凸塊)與周圍空間不存在任何接觸摩擦。所述動(dòng)力輸出軸桿(37)與側(cè)板或端蓋之間設(shè)置有用隔磁減摩材料制作的滑動(dòng)軸套(40)。在所述直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部空間(44)與外部之間還設(shè)有吸排氣散熱用孔(41)。工作時(shí)，通過二極管的分相整流作用，把三相交流電分相整流成6個(gè)半波的脈動(dòng)直流，并按其峰值電壓形成的先后順序和直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)所要求工作磁場(chǎng)在空間位置上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，連接直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的各相勵(lì)磁線圈，使其完全滿足直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的工作磁場(chǎng)要求。它可以采用單極性電路驅(qū)動(dòng)運(yùn)行也可以采用雙極性電路驅(qū)動(dòng)運(yùn)行。如在采用單極性電路驅(qū)動(dòng)時(shí)----是"先將A相的上半周依次通過整流二極管(包括同相并聯(lián)勵(lì)磁線圈輸入端的止逆二極管) 一-勵(lì)磁線圈一止逆二極管后連接于零線；C相的下半周從零線上依次通過整流二極管(包括同相并聯(lián)勵(lì)磁線圈輸入端的止逆二極管) 一勵(lì)磁線圈~~-止逆二極管后連接于C相的火線；B相的上半周依次通過整流二極管(包括同相并聯(lián)勵(lì)磁線圈輸入端的止逆二極管)--勵(lì)磁線圈-止逆二極管后連接于零線(以上是電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)的通電順序)。然后，再將A相的下半周從零線上依次通過整流二極管(包括同相并聯(lián)勵(lì)磁線圈輸入端的止逆二極管)和電機(jī)正向動(dòng)驅(qū)通電順序當(dāng)中的B相勵(lì)磁線圈后，再通過止逆二極管連接于A相的火線；C相的上半周通過整流二極管(包括同相并聯(lián)勵(lì)磁線圈輸入端的止逆二極管)和電機(jī)正向驅(qū)動(dòng)通電順序當(dāng)中的c相勵(lì)磁線圈后，再通過止逆二極管連接于C相的零線；B相的下半周從零線上依次通過整流二極管(包括同相并聯(lián)勵(lì)磁線圈輸入端的止逆二極管)和電機(jī)正向驅(qū)動(dòng)通電順序當(dāng)中的A相勵(lì)磁線圈后，再通過止逆二極管連接于B相的火線"。而在釆用雙極性電路驅(qū)動(dòng)時(shí)一-則是"先將A相的上半周依次通過止逆二極管(V》勵(lì)磁線圈(LJ后連接于零線；依次是將C相的下半周從零線上直接通過勵(lì)磁線圈(L2)后連接于C相的火線；再依次是將B相的上半周依次通過單向晶體管(V2)勵(lì)磁線圈(L3)后連接于零線。(以上是電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)的通電順序)。然后，再將A相的下半周從零線上依次通過電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)通電順序當(dāng)中的B相勵(lì)磁線圈(U)后，通過單向晶體管(V3)連接于A相的火線；依次是將C相的上半周通過電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)通電順序當(dāng)中的C相勵(lì)磁線圈(L2)后，連接于零線；再依次是將B相的下半周從零線上依次通過電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)通電順序當(dāng)中的A相勵(lì)磁線圈(U)后，再通過單向晶體管(V4)連接于B相的火"。通過這種接入方式，使三相交流電6個(gè)半波的脈動(dòng)直流產(chǎn)生的峰值電壓及磁場(chǎng)強(qiáng)度在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部空間位置上的變化規(guī)律，完全滿足直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的工作要求，從而帶動(dòng)動(dòng)子鐵心在電機(jī)內(nèi)部形成直線往復(fù)運(yùn)行。
4、 按照權(quán)利要求1、 2、 3、所述的任何一種直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)，其特征是在動(dòng)子鐵心(35)體上開有軸向孔(未示)或在動(dòng)子鐵心(35)體的外圓弧面上開有軸向凹槽(未示)，其與設(shè)置在兩個(gè)電機(jī)端蓋或側(cè)板(30、 31)之間的導(dǎo)向滑桿(38、 39)構(gòu)成動(dòng)子鐵心(35)的穩(wěn)定性支撐裝置。
5、 按照權(quán)利要求l、 2、 3、 4所述的任何一種直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)，其特征是設(shè)置在兩個(gè)電機(jī)內(nèi)部的導(dǎo)向滑桿(38、 39)為空心體，兩端開放與大氣相通。
6、 按照權(quán)利要求l、 2、 3、 4、 5所述的任何一種直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)，其特征是設(shè)置在兩個(gè)電機(jī)端蓋或側(cè)板(30、 31)之間的導(dǎo)向滑桿(38、 39)為空心封閉體，內(nèi)部裝有個(gè)潤(rùn)滑劑，該潤(rùn)滑劑(未示)通過設(shè)置在空心導(dǎo)向滑桿(38、39)上的微孔(未示)向外釋放。在電機(jī)的端蓋或側(cè)板上開有進(jìn)排氣散熱孔。
7、 按照權(quán)利要求1、 2、 3、 4、 5、 6所述的任何一種直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)，其特征是在勵(lì)磁線圈的內(nèi)壁與兩個(gè)電機(jī)的端蓋或側(cè)板之間，設(shè)有非鐵磁材料的管體，在該管體的內(nèi)壁上開有多個(gè)鍵槽，該鍵槽與動(dòng)子鐵心上的滑鍵凸塊構(gòu)成滑動(dòng)配合。動(dòng)子鐵心的外圓弧面于非鐵磁材料管體的內(nèi)弧面之間還留有氣隙。
8、 按照權(quán)利要求1、 2、 3、 4、 5、 6所述的任何一種直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)，其特征是它還可以采用現(xiàn)有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制技術(shù)，來(lái)完成進(jìn)行步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作。
9、 一種由徵型電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的直流電環(huán)形分配器。適用于三相或三相以上直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)使用。其特征是通過定子框架把連接各相勵(lì)磁線圈的碳刷通過固定安裝碳刷的盒，均勻地分布在轉(zhuǎn)子的周圍，并使各碳刷的弧面與轉(zhuǎn)子的外弧面形成彈性壓力接觸。轉(zhuǎn)子體由絕緣性材料制作。電源電流依靠電源電刷通過轉(zhuǎn)子軸桿上的集電環(huán)導(dǎo)入轉(zhuǎn)子外弧面上的一個(gè)有限區(qū)域。工作時(shí)，由微型電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)子上的有電區(qū)域旋轉(zhuǎn)地滑過各相勵(lì)磁線圈的受電碳刷弧面，來(lái)實(shí)現(xiàn)直流電在各相勵(lì)磁線圈當(dāng)中的環(huán)形分配。由于各相勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)在電機(jī)內(nèi)部形成直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。從而使被磁化的動(dòng)子鐵心跟隨著往復(fù)運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)在電機(jī)內(nèi)部形成同步運(yùn)行。調(diào)整微型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度即可改變直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率。
10、 一種往復(fù)式直線電動(dòng)機(jī)，其特征是由三個(gè)以上帶有獨(dú)立外鐵心磁軛的勵(lì)磁線圈軸向疊加在用非鐵磁材料的空心定子的外圍，并使它們的磁場(chǎng)極性相同和在整個(gè)電動(dòng)機(jī)的直線往復(fù)運(yùn)行過程中始終保持一致。通過兩端的安裝固定側(cè)板和螺母，把它們連接在一起，然后在空心定子的內(nèi)部放入用軟磁材料制作且在內(nèi)部設(shè)有單向閥的圓柱形動(dòng)子鐵心或?qū)嵭挠谰么盆F或"H"形永久磁鐵制作的圓柱形動(dòng)子鐵心。該圓柱形動(dòng)子鐵心的外圍設(shè)有多個(gè)金屬活塞環(huán)，工作時(shí)，按照一定的規(guī)律控制各相勵(lì)磁線圈的電流或電壓，使它們產(chǎn)生的工作磁場(chǎng)或強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域在電機(jī)內(nèi)部形成往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)動(dòng)子鐵心的同步直線往復(fù)運(yùn)行。該直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)具有缸筒和柱塞特征，只要在兩端加裝相應(yīng)的吸排氣閥裝置，就可以當(dāng)作線性壓縮機(jī)使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)，它是將三相或三相以上帶有獨(dú)立外鐵心磁軛的勵(lì)磁線圈(ABCDEFG)軸向疊加，并通過外圍裝置把它們連接固定在一起。動(dòng)子鐵心(35)的輸出軸桿(37)穿過側(cè)板或端蓋(30、31)的軸孔，架立在電機(jī)的軸心位置上。構(gòu)成整個(gè)直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的全部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。它既可以采用直流開關(guān)型電源工作，又可以直接接入三相交流電的6半波脈動(dòng)直流起動(dòng)運(yùn)行。還可以改變控制方式，當(dāng)作步進(jìn)電動(dòng)機(jī)使用。具有大推力、長(zhǎng)行程的優(yōu)勢(shì)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。
文檔編號(hào)H01R39/60GK101604893SQ20081012482
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2008年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月15日
發(fā)明者張玉寶 申請(qǐng)人:張玉寶