本发明涉及直线电机的，具体而言，涉及一种无铁芯直线电机波形绕组结构。
背景技术：
1、无铁芯直线电机由于响应速度快、定位精度高等优点，在激光加工领域等高精密设备中有着广泛的应用，在激光加工领域中，无铁芯直线电机主要参与以下工作：
2、1、激光切割：由于无铁芯直线电机没有铁芯引起的磁滞损耗和涡流损耗，能够在高速度下保持稳定的加速和减速性能，这使得切割效率显著提升，特别适用于大批量生产中的快速切割任务；
3、2、激光打标：在激光打标中，文字、图案或二维码的精细度要求极高，无铁芯直线电机能够精确地控制激光头的移动，实现细腻、清晰的标记效果，特别是在高密度信息标记（如二维码）中，误差会直接影响识别率；
4、3、激光焊接：焊接过程中，激光头需要以极高的稳定性沿焊接路径移动，无铁芯直线电机的无齿槽设计能够消除齿槽效应带来的微小振动，确保焊接路径的平滑性，从而提高焊接质量。
5、所以，高推力密度、低推力波动、低温升等多极限性能指标同时满足，是高精密设备用无铁芯直线电机的重大需求，由于是无铁芯结构，电机本身具有极小的推力波动，可以满足使用需求，对于提升电机推力密度而言，目前国内外已有较多方法提升电机的推力密度使其具有更高的加速度，例如采用halbach磁极阵列、遗传算法优化结构参数等，对于无铁芯直线电机的散热问题，其无铁芯结构使得水冷结构难以实现，目前无铁芯直线电机的温升仍然是电机设计的难题。
6、例如晶圆切割设备等激光微加工设备，晶圆切割时一个极为关键且精密的工艺，要求加工精度达到微米甚至纳米级，其设备中的无铁芯直线电机主要用于驱动运动平台或激光头，确保其高精度和高速移动，由于切割过程中电机的高频次运转和激光头的高功率输出，系统会产生大量热量，无铁芯直线电机的水冷结构难以实现，故需要对其结构进行设计以维持电机的温度，确保其在长时间高强度工作中的稳定性和可靠性。
7、以重叠式双层绕组结构的无铁芯直线电机为例，其重叠式绕组结构避免了线圈的无效空间，缩短了动子的长度，双层线圈提高了电机输出推力，可以在高精密应用中的加、减速阶段获得更大的加速度，但是该结构两层绕组叠加使得线圈之间散热更为困难，由于双层绕组结构的内层线圈离外界较远，热量难以通过自然散热方式快速传导到外，内层线圈被外层包围，热量容易积聚在内部，造成局部过热现象，存在热损耗传导较差、散热效率低的问题。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是提升电机平稳性，提高散热性能，为克服以上现有技术（或相关技术）的缺陷，本发明提供一种无铁芯直线电机波形绕组结构。
2、本发明提供一种无铁芯直线电机波形绕组结构，包括：
3、一电机定子，所述电机定子包括两个铁轭和一固定件，两个所述铁轭之间通过所述固定件固定连接，两个所述铁轭之间留有气隙，两个所述铁轭的内表面上分别设有多个永磁体，且位于同一内表面上的各所述永磁体均沿所述铁轭的长度方向间隔排布形成永磁体阵列；
4、一电机动子，所述电机动子包括两个固定板、一连接件和通过环氧树脂浇灌制成的一波形绕组，两个所述固定板之间通过所述连接件固定连接，所述波形绕组设于所述连接件的底端，所述波形绕组插入所述气隙时两个所述固定板的底端分别与两个所述铁轭的顶端滑动配合，且所述波形绕组插入至所述气隙内时可滑动。
5、本申请一种无铁芯直线电机波形绕组结构与现有技术相比，具有以下优点：
6、本申请中采用环氧树脂浇灌制成的波形绕组布局，有助于减少空间谐波，以提高电机的平稳性，波形绕组的结构设计的基础是将电机的闭合绕组形状设计成波形形状，该形状可以大幅度减小绕组的端部无效部分长度，进而缩短绕组整体长度和复杂性，从而降低了电阻损耗，有助于提高散热性能。
7、在一种可能的实施方式中，两个所述固定板和所述连接件之间均夹设有一热桥，所述波形绕组插入所述气隙时两个所述热桥的底端分别与两个所述铁轭的顶端滑动配合。
8、与现有技术相比，考虑到环氧树脂制成的波形绕组与固定板接触的热界面具有较高的热阻，会影响热量的传递，而采用上述技术方案后，可以以热桥为传导介质，显著提升热量从电机动子传递到固定板的效率，减少局部热点，增大环氧树脂浇灌的波形绕组的散热能力。
9、在一种可能的实施方式中，两个所述热桥的材料为氮化铝。
10、与现有技术相比，采用上述技术方案可以增大电机动子散热性能，进而提升散热效率减小温升。
11、在一种可能的实施方式中，所述波形绕组包括a相绕组、b相绕组和c相绕组，所述a相绕组、所述b相绕组和所述c相绕组两两之间呈120°电角度间隔的交错排布方式。
12、与现有技术相比，采用上述技术方案后，电机的绕组仍有三相，三相绕组采用交错排布方式，可以使波形绕组具有更大的空间进行散热，防止热量堆积。
13、在一种可能的实施方式中，所述a相绕组、所述b相绕组和所述c相绕组均包括沿所述铁轭的长度方向间隔排布的多个第一u型连接段、多个直线切割段和多个第二u型连接段，各所述第一u型连接段位于所述气隙的顶部，各所述直线切割段位于所述气隙的中部，各所述第二u型连接段位于所述气隙的底部，各所述直线切割段的一端连接所述第一u型连接段的其中任意一端，各所述直线切割段的另一端连接所述第二u型连接段的其中任意一端。
14、在一种可能的实施方式中，所述固定件的顶端均开设有一滑槽且所述滑槽沿所述铁轭长度方向的两端均未贯穿所述固定件，以使所述波形绕组插入至所述气隙内时，各所述第二u型连接段的底端插入所述滑槽内。
15、与现有技术相比，采用上述技术方案后，可以使得波形绕组在滑动过程中始终位处于气隙内，不会偏出，造成进程中断。
16、在一种可能的实施方式中，所述固定件的宽度小于单个所述铁轭的宽度，各所述第一u型连接段均位于两个所述固定板之间，各所述直线切割段均位于两个所述永磁体阵列之间。
17、与现有技术相比，采用上述技术方案后，可以使得直线切割段作为有效区域切割磁感线，增加切割面积。
18、在一种可能的实施方式中，各所述永磁体均采用垂直方向充磁方式，且每相邻的两个所述永磁体的充磁方向相反。
19、与现有技术相比，采用上述技术方案后，可以使得电机磁场分布更加均匀,能够充分利用磁场,减少能量损失,提高电机效率。
20、在一种可能的实施方式中，两个所述铁轭和所述固定件形成u型结构。
21、在一种可能的实施方式中，各所述永磁体采用的材料为烧结钕铁硼n50h。
22、与现有技术相比，采用上述技术方案后，可以使永磁体具备良好的磁致伸缩效果。
1.一种无铁芯直线电机波形绕组结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的无铁芯直线电机波形绕组结构，其特征在于，两个所述固定板（21）和所述连接件（22）之间均夹设有一热桥（3），所述波形绕组（23）插入所述气隙时两个所述热桥（3）的底端分别与两个所述铁轭（11）的顶端滑动配合。
3.根据权利要求2所述的无铁芯直线电机波形绕组结构，其特征在于，两个所述热桥（3）的材料为氮化铝。
4.根据权利要求1所述的无铁芯直线电机波形绕组结构，其特征在于，所述波形绕组（23）包括a相绕组（231）、b相绕组（232）和c相绕组（233），所述a相绕组（231）、所述b相绕组（232）和所述c相绕组（233）两两之间呈120°电角度间隔的交错排布方式。
5.根据权利要求4所述的无铁芯直线电机波形绕组结构，其特征在于，所述a相绕组（231）、所述b相绕组（232）和所述c相绕组（233）均包括沿所述铁轭（11）的长度方向间隔排布的多个第一u型连接段（234）、多个直线切割段（235）和多个第二u型连接段（236），各所述第一u型连接段（234）位于所述气隙的顶部，各所述直线切割段（235）位于所述气隙的中部，各所述第二u型连接段（236）位于所述气隙的底部，各所述直线切割段（235）的一端连接所述第一u型连接段（234）的其中任意一端，各所述直线切割段（235）的另一端连接所述第二u型连接段（236）的其中任意一端。
6.根据权利要求5所述的无铁芯直线电机波形绕组结构，其特征在于，所述固定件（12）的顶端均开设有一滑槽且所述滑槽沿所述铁轭（11）长度方向的两端均未贯穿所述固定件（12），以使所述波形绕组（23）插入至所述气隙内时，各所述第二u型连接段（236）的底端插入所述滑槽内。
7.根据权利要求5所述的无铁芯直线电机波形绕组结构，其特征在于，所述固定件（12）的宽度小于单个所述铁轭（11）的宽度，各所述第一u型连接段（234）均位于两个所述固定板（21）之间，各所述直线切割段（235）均位于两个所述永磁体阵列之间。
8.根据权利要求1所述的无铁芯直线电机波形绕组结构，其特征在于，各所述永磁体（13）均采用垂直方向充磁方式，且每相邻的两个所述永磁体（13）的充磁方向相反。
9.根据权利要求1所述的无铁芯直线电机波形绕组结构，其特征在于，两个所述铁轭（11）和所述固定件（12）形成u型结构。
10.根据权利要求1所述的无铁芯直线电机波形绕组结构，其特征在于，各所述永磁体（13）采用的材料为烧结钕铁硼n50h。
