[發明專利]混合磁通二維平面電機

有效

• 申請號: 201210370336.8
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN103036390A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 潘劍飛;秦斌;曹廣忠;鄒宇
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 向武橋

技術領域

本發明涉及二維平面電機，尤其是一種具有開關磁阻電機結構的二維平面電機。

背景技術

開關磁阻電機一般包括初級鐵心(定子)、次級鐵心(動子)及初級線圈(定子線圈)，初級鐵心一般固定不動，初級線圈通電時，次級鐵心能夠相對初級鐵心直線移動。開關磁阻電機的基本工作原理是：磁通總是沿磁阻最小的路徑閉合，由磁場扭曲而產生電磁拉力。電機按照磁阻最小原則運動：當初級線圈通入電流，就會在每個初級鐵心中形成磁場，與次級鐵心形成閉合磁路，按照磁阻最小原則，拖動次級鐵心，直至初、次級鐵心極對齊；若要次級鐵心連續移動，電機至少有兩相，兩相及多于兩相的電機具有自起動能力。

發明內容

本發明提供一種新的二維平面電機。

本發明提供一種混合磁通二維平面電機，包括動子平臺及兩個定子平臺，所述動子平臺被約束機構約束在XY平面，所述動子平臺的上側和下側均設有動子，各所述動子設有多個動子齒，兩個所述定子平臺固定并分別位于所述動子平臺的上側和下側，所述定子平臺包括至少兩個X軸定子及至少兩個Y軸定子，所述X軸定子和Y軸定子上均繞有定子線圈，所述X軸定子和Y軸定子分別設有第一定子齒和第二定子齒，給各X軸定子上的定子線圈通電時，所述動子平臺沿X軸直線運動；給各Y軸定子上的定子線圈通電時，所述動子平臺沿Y軸直線運動。

兩個定子平臺分別和動子平臺構成開關磁阻電機結構。一般的，兩個定子平臺上的定子線圈同步驅動動子平臺。

進一步的，沿X軸運動時，所述動子平臺具有多個位置，在任一位置，均至少有一個X軸定子的各第一定子齒與對應的動子齒非對齊，且至少有另一個X軸定子的各第一定子齒與對應的動子齒對齊；沿Y軸運動時，所述動子平臺具有多個位置，在任一位置，均至少有一個Y軸定子的各第二定子齒與對應的動子齒非對齊，且至少有另一個Y軸定子的各第二定子齒與對應的動子齒對齊。

定子齒和對應的動子齒有兩種相對位置：對齊和非對齊。

第一、第二定子齒均和對應的動子齒之間形成氣隙。

進一步的，所述定子平臺上的所述X軸定子和X軸定子均有三個。

進一步的，所述定子平臺上的所述X軸定子和Y軸定子排成兩列三排，每排均有一個X軸定子和一個Y軸定子；每列是X軸定子和Y軸定子相間分布。

進一步的，兩個所述定子平臺關于所述動子平臺對稱。

進一步的，所述X軸定子具有沿Y軸貫穿的第一線圈槽，各所述第一定子齒沿Y軸延伸并相互平行，相鄰的兩個所述第一定子齒之間形成第一定子齒槽，所述Y軸定子具有沿Y軸貫穿的第二線圈槽，所述第二定子齒有兩列，每列有沿X軸延伸并相互平行的多個所述第二定子齒，各列的兩個相鄰第二定子齒之間形成第二定子齒槽。

進一步的，在X軸上，所述第一定子齒的齒寬等于所述動子齒的齒寬，所述第一定子齒的間距等于所述動子齒的間距；在Y軸上，所述第二定子齒的齒寬等于所述動子齒的齒寬，所述第二定子齒的間距等于所述動子齒的間距。

進一步的，所述動子平臺在X軸上的位置由第一傳感器檢測，所述動子平臺在Y軸上的位置由第二傳感器檢測。

進一步的，所述約束機構有兩個，兩個所述定子平臺分別通過兩個所述約束機構與所述動子平臺連接，所述約束機構包括X軸滑塊、X軸導軌、Y軸滑塊及Y軸導軌，所述X軸導軌與所述動子平臺固定，所述X軸滑塊與所述X軸導軌滑動配合，所述X軸滑塊與所述Y軸導軌固定，所述Y軸滑塊與所述定子平臺固定，所述Y軸滑塊與所述Y軸導軌滑動配合。

約束機構也可以僅有一個，即僅一個定子平臺通過約束機構與動子平臺連接。約束機構也可以如其他結構，如約束機構包括兩個上下間隔分布的框架結構，動子平臺設在兩個框架結構之間，定子線圈通電時，動子平臺被框架結構約束而僅能沿X軸或Y軸直線運動。

進一步的，所述動子平臺包括第一平臺，兩個所述動子分別固定在所述第一平臺的上側和下側，各所述動子齒的根部連成一體，所述定子平臺包括第二平臺，所述第二平臺設有多個避讓孔，各所述X軸定子和Y軸定子均對應一個所述避讓孔，且各所述第一定子齒和第二定子齒均伸入與其對應的所述避讓孔。

本發明的有益效果是：1)申請人創造性的在一個動子平臺的兩側均設置定子平臺，進而得到一種全新結構的二維平面電機。2)通過設置平面開關磁阻電機定子排列方式和通電順序，可以實現電能與平面運動形式機械能之間的相互轉化。

附圖說明

圖1是本實施方式的立體結構示意圖；

圖2是本實施方式的分解立體示意圖；