[發明專利]徑向磁場直線旋轉電機定子疊片旋轉錯位疊壓方法

無效

• 申請號: 201010142299.6
• 申請日: 2010-04-08
• 公開（公告）號: CN101860130A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 楊文煥;嚴蘭舟
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: H02K15/02
• 分類號: H02K15/02;H02K41/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種定子設計與成型技術，特別涉及一種徑向磁場直線旋轉電機定子疊片旋轉錯位疊壓方法。

背景技術

直線步進電機的結構有扁平型、圓筒型和螺旋型等多種形式，其磁場方向基本為軸向磁場。對于新型的徑向磁場圓筒形直線步進電機和直線旋轉步進電機，由于其徑向磁場的磁路需要，其定子的p對磁極(即2p個磁極)在每一個定子截面，只能有1對為齒，其余為槽，而且定子齒距又為轉子齒距的(p-1)倍，這樣使得定子結構比較復雜；對于徑向磁場的圓筒型直線步進電機的定子鐵芯的環形齒，和直線旋轉步進電機轉子矩形齒，其定子磁極結構都比較復雜。這種復雜的定子結構給電機制造帶來了困難，限制了這種電機的推廣和應用。

發明內容

本發明是針對新型的徑向磁場圓筒形直線步進電機中定子結構不適合生產的問題，提出了一種徑向磁場直線旋轉電機定子疊片旋轉錯位疊壓方法，以一種形狀定子鐵芯疊片，采用旋轉錯位疊壓技術，形成圓筒式直線電機的多磁極不對稱定子結構，該結構可以用于徑向磁場圓筒形直線步進電機和直線旋轉步進電機的定子形成工藝，也適用于直線旋轉步進電機直線運動部分的定子形成工藝。為解決徑向磁場直線步進電機定子鐵芯成形提供了簡捷的途徑。

本發明的技術方案為：一種徑向磁場直線旋轉電機定子疊片旋轉錯位疊壓方法，包括由定子軛、定子磁極、定子齒構成的定子疊片，方法包括如下步驟：

1)定子的疊片有p對極，其中只有一對是齒，其余是槽，每一對磁極的形狀相同，內徑大的極弧形成定子鐵芯的槽，內徑小的極弧形成定子鐵芯的齒；

2)徑向磁場直線步進電機定子鐵芯的定子齒槽排列規則為：定子各個磁極的齒、槽沿定子極靴表面軸向一齒一槽依次排列，且槽齒的寬度滿足以下公式：定子軸向槽寬為b_s＝n(P-1)b_t，式中，b_t為定子軸向齒寬；n為與精度有關的常數，n＞0；P為極對數；定子軸向齒寬b_z為齒距；

3)槽齒的片數：硅鋼片的厚度為D，疊壓系數為k(k＜1)，定軸向弧形齒的硅鋼片數g_t取正整數；定子槽的寬度為b_s，定軸向弧形槽的硅鋼片數g_s取正整數；

4)旋轉錯位疊壓，根據定子磁極對數p進行先以第一對極為齒疊壓g_t片硅鋼片作為第一磁極對，然后順時針旋轉一個極距再疊壓g_t片硅鋼片作為第二磁極對，再順時針旋轉一個極距再疊壓g_t片硅鋼片作為第三磁極對，一直完成第p磁極對的定子磁極疊壓；即完成第一個齒距的疊壓，每次旋轉的角度為

5)重復步驟4)直到滿足定子的齒距要求。

本發明的有益效果在于：本發明徑向磁場直線旋轉電機定子疊片旋轉錯位疊壓方法，方法適用于圓筒型旋轉錯片結構的直線電機的定子設計與成形。這種定子既可作為常規圓筒式直線步進電機的定子，也適用于直線旋轉步進電機直線運動部分的定子。是一種結構簡單，適用廣泛的新型定子成形技術。

附圖說明

圖1為本發明徑向磁場直線步進電機定子鐵芯結構圖；

圖2為本發明徑向磁場直線步進電機定子鐵芯疊片結構圖；

圖3為本發明組成定子所用的鐵芯鋼片圖；

圖4為本發明A-a磁極為第一齒的疊壓位置圖；

圖5為本發明A-a磁極為第一齒的疊壓成的齒和其他磁極的槽結構圖；

圖6為本發明B-b磁極為第二齒的疊壓位置圖；

圖7為本發明B-b磁極為第二齒的疊壓成的齒和其他磁極的槽結構圖；

圖8為本發明C-c磁極為第三齒的疊壓位置圖；

圖9為本發明C-c磁極為第三齒的疊壓成的齒和其他磁極的槽結構圖；

圖10為本發明A-a磁極為第四齒的疊壓成的齒和其他磁極的槽結構圖。

具體實施方式

徑向磁場的圓筒形直線步進電機或徑向磁場的直線旋轉步進電機的定子鐵芯疊片結構如圖1所示。該定子鐵芯是由形狀相同的硅鋼片采用旋轉錯位疊壓技術形成，其定子疊片有定子軛、定子磁極、定子齒構成，如圖1所示。形成徑向磁場直線步進電機定子鐵芯疊片結構如圖2所示。

定子鐵芯磁極軸向齒槽參數計算方法：

1)定子每極齒數z：(1)式中，z為每極齒數；b_z為齒距，l為磁極軸向長度。