[發(fā)明專利]一種永磁直驅(qū)式游標(biāo)電機(jī)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210013796.5
• 申請(qǐng)日: 2012-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN102545514A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊英;金小香;黃進(jìn);羅勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K21/22
• 分類號(hào): H02K21/22;H02K1/17;H02K1/27
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種游標(biāo)電機(jī)，具體來說，涉及一種永磁直驅(qū)式游標(biāo)電機(jī)，該永磁直驅(qū)式游標(biāo)電機(jī)尤其使用于低速大轉(zhuǎn)矩的環(huán)境中。

背景技術(shù)

工業(yè)生產(chǎn)中為避免機(jī)械齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲高、效率低、傳輸精度低、響應(yīng)慢、機(jī)械磨損等問題，往往采用直驅(qū)式電機(jī)。但傳統(tǒng)的直驅(qū)式電機(jī)為了獲得低速大轉(zhuǎn)矩的輸出一般體積較為龐大、成本高。傳統(tǒng)的直驅(qū)電機(jī)主要包括磁齒輪外轉(zhuǎn)子、調(diào)磁環(huán)、磁齒輪內(nèi)轉(zhuǎn)子和電機(jī)定子，磁齒輪外轉(zhuǎn)子和調(diào)磁環(huán)之間有一層氣隙，調(diào)磁環(huán)與磁齒輪內(nèi)轉(zhuǎn)子之間有一層氣隙，電機(jī)定子與磁齒輪內(nèi)轉(zhuǎn)子之間也有一層氣隙，共有三層氣隙。磁場(chǎng)調(diào)制式永磁電機(jī)是最近提出的一種直驅(qū)式電機(jī)，它主要由外轉(zhuǎn)子，調(diào)磁環(huán)以及內(nèi)定子組成，外轉(zhuǎn)子與固定不動(dòng)的調(diào)磁環(huán)之間構(gòu)成一層氣隙，調(diào)磁環(huán)與內(nèi)定子之間又有另一層氣隙。該類電機(jī)具有噪聲低、免維修、轉(zhuǎn)矩傳輸能力大、過載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。磁場(chǎng)調(diào)制式永磁電機(jī)的核心部分是磁齒輪調(diào)磁原理的應(yīng)用，通過固定不動(dòng)的調(diào)磁環(huán)來調(diào)節(jié)內(nèi)外氣隙磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)高速電機(jī)的控制和低速直驅(qū)大轉(zhuǎn)矩的輸出。雖然比傳統(tǒng)具有三層氣隙的直驅(qū)式電機(jī)少了一層氣隙，但是結(jié)構(gòu)仍然較復(fù)雜，加工工藝難度較大。漏磁和鐵芯損耗較大，功率密度有限。?

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種永磁直驅(qū)式游標(biāo)電機(jī)，該電機(jī)部件簡(jiǎn)化，結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)可以減少電機(jī)的漏磁，提高電機(jī)效率。?

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的永磁直驅(qū)式游標(biāo)電機(jī)，該電機(jī)包括外轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子永磁體、定子、定子永磁體、繞組、電機(jī)軸和軸承；外轉(zhuǎn)子位于定子的外側(cè)，外轉(zhuǎn)子通過軸承與電機(jī)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，電機(jī)軸與定子固定連接；外轉(zhuǎn)子的內(nèi)表面沿周向設(shè)有轉(zhuǎn)子軛，外轉(zhuǎn)子永磁體嵌置在轉(zhuǎn)子軛中；定子沿周向設(shè)有徑向延伸的具有相同長(zhǎng)度的定子齒，定子齒的頂端兩側(cè)分別設(shè)有槽口，相鄰的兩個(gè)定子齒之間形成定子槽，繞組纏繞在定子齒上；定子永磁體位于定子槽中，并且定子永磁體的端面嵌置在相鄰的兩個(gè)定子齒的槽口中；定子永磁體靠近外轉(zhuǎn)子的端面與定子齒靠近外轉(zhuǎn)子的端面在同一環(huán)面上；定子永磁體與外轉(zhuǎn)子永磁體均采用徑向充磁，且定子永磁體與外轉(zhuǎn)子永磁體的充磁方向相同；定子永磁體和定子齒分別與外轉(zhuǎn)子之間留有間隙，外轉(zhuǎn)子永磁體極對(duì)數(shù)n_r與繞組極對(duì)數(shù)n_p之和為定子齒的個(gè)數(shù)n_s。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.部件簡(jiǎn)化，結(jié)構(gòu)緊湊，提供運(yùn)行的可靠性。而本發(fā)明提供的永磁直驅(qū)式游標(biāo)電機(jī)包含外轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子永磁體、定子、定子永磁體、繞組、電機(jī)軸和軸承，省去了機(jī)械變速齒輪箱。本發(fā)明的永磁直驅(qū)式游標(biāo)電機(jī)通過定子齒代替了傳統(tǒng)磁齒輪中的調(diào)磁環(huán)結(jié)構(gòu)，同時(shí)省去了傳統(tǒng)磁齒輪中的內(nèi)轉(zhuǎn)子。這些都簡(jiǎn)化了電機(jī)的結(jié)構(gòu)，使得本發(fā)明的電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，減小了電機(jī)的體積、重量，降低了制造成本。由于沒有設(shè)置機(jī)械變速齒輪箱，本發(fā)明提供的電機(jī)就不存在齒輪箱的機(jī)械磨損、維護(hù)和噪音問題。由于省去了一個(gè)磁齒輪的內(nèi)轉(zhuǎn)子，本發(fā)明提供的電機(jī)可以減少振動(dòng)和噪聲。由于省去了獨(dú)立的調(diào)磁環(huán)部件，提高了本發(fā)明提供的電機(jī)運(yùn)行的可靠性。

2.?減少電機(jī)的漏磁，提高電機(jī)效率。本發(fā)明的電機(jī)，在轉(zhuǎn)子和定子上分別設(shè)置永磁體，可以增大氣隙磁密，提高輸出轉(zhuǎn)矩，減少電機(jī)漏磁。同時(shí)轉(zhuǎn)子永磁體之間通過外轉(zhuǎn)子軛定位，通過轉(zhuǎn)子的隔離，阻斷了轉(zhuǎn)子永磁體中渦流電流的相互流動(dòng)，降低了轉(zhuǎn)子永磁體中的渦流損耗。本發(fā)明的電機(jī)采用單氣隙結(jié)構(gòu)，即在定子和轉(zhuǎn)子之間僅有一層氣隙。這樣，一方面，電機(jī)的制作加工工藝簡(jiǎn)單；另一方面，電機(jī)中有更多的磁力線通過氣隙，因此氣隙磁通密度的有效諧波成份值比普通磁場(chǎng)調(diào)制式永磁電機(jī)高，輸出轉(zhuǎn)矩增大，提高電機(jī)效率。本發(fā)明的電機(jī)中的轉(zhuǎn)子采用高磁能積釹鐵硼勵(lì)磁，沒有滑環(huán)和電刷，無需外加電源勵(lì)磁，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小重量輕、功率密度高、效率高以及可靠性高優(yōu)點(diǎn)。