一種弧形永磁電機的製作方法

2023-09-11 23:41:31 1

本實用新型涉及電機設備技術領域，尤其涉及一種弧形永磁電機。

背景技術：

弧形永磁電機由一個轉子和一個定子組成，轉子為圓環狀，定子為圓環狀或圓弧狀，考慮到材料成本以及生產製造工藝等因素，用於驅動大型設備的弧形永磁電機的定子通常設計為圓弧狀。定子內的電機線圈在通交流電後與轉子的永磁體一起產生驅動轉子轉動的旋轉磁場，電機的輸出轉矩與該旋轉磁場的磁場強度相關。目前，由於弧形永磁電機定子的體積有限，導致設於定子內的線圈較少，進而限定了旋轉磁場的磁場強度，從而影響電機的輸出轉矩，使得電機的輸出轉矩較小而難以驅動大型數控旋轉臺的旋轉運動。

技術實現要素：

為了克服以上現有技術的不足，本實用新型提供一種弧形永磁電機，所述電機通過設置多個定子來提高旋轉磁場的磁場強度，進而增大電機的輸出轉矩。

為解決現有技術問題，本實用新型採用的技術方案是：

一種弧形永磁電機，包括轉子和設於轉子外圍的多個定子，所述轉子為圓環狀，所述定子為圓弧狀，轉子與定子同圓心設置；所述轉子包括轉子鐵芯和固設於轉子鐵芯外側面的多個永磁體，所述定子包括定子鐵芯和設於定子鐵芯內部的電機線圈，所述電機線圈用於產生驅動轉子旋轉的旋轉磁場。

進一步的，多個定子在轉子外側的圓周方向上均勻分布，定子和轉子之間設有徑向寬度為0.2-5.0mm的氣隙。

進一步的，所述定子的數目為2或3個。

單個定子的定子鐵芯與轉子的m個永磁體正對，定子鐵芯的內側面均勻設有n條凹槽，所述電機線圈纏繞安裝在所述凹槽內；m和n均為大於等於4的正整數。

進一步的，所述永磁體為與轉子鐵芯同圓心的圓弧狀永久磁鐵，多個永磁體在轉子鐵芯外側面按N極-S極交叉均勻緊密排列。

進一步的，所述凹槽為與轉子中心軸平行的梯形槽；凹槽的槽口寬度大於相鄰永磁體的間距且小於等於單個永磁體的長度。

進一步的，所述轉子的中心孔內穿設有用於檢測轉子運動狀態的數據反饋裝置。

進一步的，所述數據反饋裝置包括光柵傳感器和編碼器。

相比現有技術，本實用新型弧形永磁電機包括轉子和設於轉子外圍的多個定子，定子內設有用於產生驅動轉子旋轉的旋轉磁場的電機線圈；由於增加了定子的數目，電機中能夠容置更多的電機線圈，使得旋轉磁場的磁場強度相比以往有較大的提升，進而增大電機的輸出轉矩，使電機能夠驅動大型數控旋轉臺進行旋轉運動。

附圖說明

圖1為本實用新型弧形永磁電機實施例一的立體圖；

圖2為本實用新型弧形永磁電機實施例二的立體圖；

圖示：10、轉子；11、轉子鐵芯；12、永磁體；13、相鄰永磁體間隙；14、數據反饋裝置；20、定子；21、定子鐵芯；22、電機線圈；23、凹槽。

具體實施方式

下面，結合附圖以及具體實施方式，對本實用新型做進一步描述：

實施例一

如圖1所示，一種弧形永磁電機，包括轉子10和設於轉子10外圍的多個定子20，所述轉子10為圓環狀，所述定子20為圓弧狀，轉子10與定子20同圓心設置；所述轉子10包括轉子鐵芯11和固設於轉子鐵芯11外側面的多個永磁體12，所述定子20包括定子鐵芯21和設於定子鐵芯21內部的電機線圈22，所述電機線圈22用於產生驅動轉子10旋轉的旋轉磁場。本實用新型弧形永磁電機包括轉子10和設於轉子10外圍的多個定子20，定子20內的電機線圈22在通交流電的情況下與永磁體12相互作用產生旋轉磁場；由於增加了定子20的數目，電機中能夠容置更多的電機線圈22，使得旋轉磁場的磁場強度相比以往有較大的提升，進而增大電機的輸出轉矩，使電機能夠驅動大型數控旋轉臺進行旋轉運動。

為了保證產生的旋轉磁場的磁場強度能夠分布均勻，多個定子20在轉子10外側的圓周方向上均勻分布；另外，為了使轉子10能夠正常旋轉，同時避免電機工作時能量損耗過多，所述定子20和轉子10之間設有徑向寬度為0.2-5.0mm的氣隙。

為了在增加定子20數目的同時能夠有效控制電機的製造成本，所述定子20的數目為2或3個。本實施例中，設有兩個定子20。

單個定子20的定子鐵芯21與轉子10的m個永磁體12正對，定子鐵芯21的內側面均勻設有n條凹槽23，所述電機線圈22纏繞安裝在所述凹槽23內，電機線圈22與永磁體12位置正對；m和n均為大於等於4的正整數。由於旋轉磁場是電機線圈22通交流電時產生的磁場與永磁體12的磁場相互作用產生的，電機線圈22與永磁體12的相對位置以及各自數目都對旋轉磁場的磁場強度有影響，本實用新型中凹槽23位置以及凹槽23和永磁體12數目有利於產生較大磁場強度的旋轉磁場。

為了方便將永磁體12固定安裝在轉子鐵芯11的外側面上，同時避免相鄰永磁體12的排斥作用，所述永磁體12為與轉子鐵芯11同圓心的圓弧狀永久磁鐵，多個永磁體12在轉子鐵芯11外側面按N極-S極交叉均勻緊密排列。

為了方便將電機線圈22安裝在凹槽23裡，同時避免電機線圈22從凹槽23的槽口位置脫離凹槽23，所述凹槽23為與轉子10中心軸平行的梯形槽；此外，凹槽23的槽口寬度大於相鄰永磁體間隙13寬度且小於等於單個永磁體12的長度，這樣不論轉子10轉動到什麼位置，電機線圈22總與不同永磁體12正對。

為了能夠檢測轉子10的運動狀態，避免轉子10的轉速過高造成損壞，所述轉子10的中心孔內穿設有用於檢測轉子10運動狀態的數據反饋裝置14。所述數據反饋裝置14包括光柵傳感器和編碼器。所述光柵傳感器用於測量轉子10的角速度，並傳輸給編碼器；所述編碼器用於將轉子10的角速度信號轉換為電信號，並傳輸給後臺伺服驅動器。當轉子10的轉速過高時，數據反饋裝置14將轉子10的運動數據傳輸給後臺伺服驅動器，並由後臺伺服驅動器控制減小轉子10的轉速。這裡，數據反饋裝置14通過後臺伺服驅動器控制轉子10轉速的技術是已知的。

實施例二

本實施例的基本結構與實施例一相同，不同點在於本實施例中定子20的數目為3個；通過設置3個定子20，進一步提高電機的輸出轉矩，滿足電機的具體使用要求。

對本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬於本實用新型權利要求的保護範圍之內。