[實用新型]數字閥用旋轉電磁鐵

無效

• 申請號: 200920122614.1
• 申請日: 2009-06-11
• 公開（公告）號: CN201466930U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 阮健;孟彬;魯立中
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H02K16/02
• 分類號: H02K16/02;H02K37/14;H02K1/27;H02K3/12;H02K1/12
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

技術領域

本實用新型涉及一種應用在流體控制系統數字閥中的電-機械轉換器，尤其涉及一種數字閥低慣量旋轉電磁鐵。

背景技術

常規的數字閥用電-機械轉換器是按照交流伺服方式控制的混合式步進電機，傳統混合式步進電機的轉子采用實心硅鋼片疊壓而成，轉動慣量、轉矩波動都比較大，從而導致動態響應速度慢，頻響偏低，從而限制了閥以至整個電液伺服系統的頻寬，限制了對于需要快速動態響應的場合的應用。

此外，實心硅鋼片疊壓的結構導致渦流損耗和散熱都成為步進電機設計和使用上需要考慮的技術問題。同時，還因為硅鋼片的磁導率偏低，使得傳統的步進電機功率/重量比，輸出力矩/電流比不高。

實用新型內容

為了克服已有數字閥用電-機械轉換器的步進電機功率/重量比和輸出力矩/電流比較低、響應速度較慢、動態性能較差的不足，本實用新型提供一種增大步進電機功率/重量比和輸出力矩/電流比、提高響應速度、提升動態性能的數字閥用旋轉電磁鐵。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種數字閥用旋轉電磁鐵，包括前端蓋、后端蓋、定子部件和轉子部件，所述定子部件包括第一電樞繞組、第二電樞繞組和定子鐵心，所述轉子部件包括第一轉子鐵心、永磁磁鋼、第二轉子鐵心、定位螺母和轉軸，所述轉軸安裝在前軸承和后軸承上，在所述后軸承到前軸承的轉軸上依次安裝第一轉子鐵心、永磁磁鋼、第二轉子鐵心、定位螺母，所述前軸承的外圈安裝在前端蓋內，所述后軸承的外圈安裝在后端蓋內，所述前端蓋與定子鐵心的前側固定連接，所述定子鐵心的后側與所述后端蓋固定連接，所述定子鐵心位于所述轉子部件的外側，所述第一轉子鐵心和第二轉子鐵心均呈空心杯狀爪型結構，所述第一轉子鐵心和第二轉子鐵心的外邊緣有爪極，各個爪極沿圓周方向平均分布，所述第一轉子鐵心和第二轉子鐵心的工作面為爪極的外圓周表面；所述第一轉子鐵心和第二轉子鐵心位于同一軸線，所述第一轉子鐵心和第二轉子鐵心采用均勻錯位1/2個齒距布置。

作為優選的一種方案：所述定子鐵心的磁極沿著圓周方向平均分布，定子鐵心的工作面為磁極的內圓周表面，定子鐵心上的磁極之間間隔均勻布置第一電樞繞組和第二電樞繞組。

進一步，所述第一電樞繞組和第二電樞繞組均為集中繞組。

所述定子鐵心上磁極的極寬和爪極的寬度相等。

所述爪極的寬度和爪極之間的間距相等。

本實用新型的有益效果主要表現在：1、采用空心杯轉子結構，轉動慣量小，頻響高，動態性能好；2、輸出力矩大，線性工作區間大，能夠獲得更高的功率/重量比和更大的輸出力矩/電流比；3、欠阻尼結構，工作穩定性好；4、轉子結構簡單可靠，易實現，永磁體充磁簡單.

附圖說明

圖1是旋轉電磁鐵結構原理及軸向磁路示意圖。

圖2是旋轉電磁鐵三維結構示意圖。

圖3是轉子部件三維結構示意圖。

圖4(a)、4(b)是一相控制繞組通電時兩個轉子鐵心徑向磁路示意圖。

圖5(a)、5(b)、5(c)、5(d)是不同激勵條件下的工作示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。

參照圖1～圖5，一種數字閥用旋轉電磁鐵，包括前端蓋12、后端蓋14、定子部件和轉子部件，所述定子部件包括第一電樞繞組15、第二電樞繞組16和定子鐵心13，所述轉子部件包括第一轉子鐵心2、永磁磁鋼3、第二轉子鐵心4、定位螺母5和轉軸7，所述轉軸安裝在前軸承6和后軸承1上，在所述后軸承1到前軸承6的轉軸上依次安裝第一轉子鐵心2、永磁磁鋼3、第二轉子鐵心4、定位螺母5，所述前軸承6的外圈安裝在前端蓋12內，所述后軸承1的外圈安裝在后端蓋14內，所述前端蓋12與定子鐵心13的前側固定連接，所述定子鐵心13的后側與所述后端蓋14固定連接，所述定子鐵心13位于所述轉子部件的外側，所述第一轉子鐵心2和第二轉子鐵心4均呈空心杯狀爪型結構，所述第一轉子鐵心2和第二轉子鐵心4的外邊緣有爪極，各個爪極沿圓周方向平均分布，所述第一轉子鐵心2和第二轉子鐵心4的工作面為爪極的外圓周表面；所述第一轉子鐵心2和第二轉子鐵心4位于同一軸線，所述第一轉子鐵心和2第二轉子鐵心4采用均勻錯位1/2個齒距布置。

所述定子鐵心13的磁極沿著圓周方向平均分布，定子鐵心13的工作面為磁極的內圓周表面，定子鐵心13上的磁極之間間隔均勻布置第一電樞繞組15和第二電樞繞組16。所述第一電樞繞組15和第二電樞繞組16均為集中繞組。所述定子鐵心13上磁極的極寬和爪極的寬度相等。所述爪極的寬度和爪極之間的間距相等。