[發(fā)明專利]一種適宜于動子360度旋轉(zhuǎn)的有限轉(zhuǎn)角音圈電機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310543865.8
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN103532334A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李勇;王騫;趙猛;趙博;鄒繼斌;江善林;劉承軍;胡建輝;徐永向;尚靜
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: H02K33/18
• 分類號: H02K33/18;H02K1/17;H02K3/04
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適宜于動子360度旋轉(zhuǎn)的有限轉(zhuǎn)角音圈電機?，屬于音圈電機技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在航空航天領(lǐng)域，對有限轉(zhuǎn)角負載進行精密伺服驅(qū)動，音圈電機是最主要的一種驅(qū)動單元。一般地為了減重，也為了適應音圈電機的結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計時音圈電機的動子只能在有限范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動。對于一些特殊的設(shè)備，要求旋轉(zhuǎn)部分既能進行連續(xù)多圈旋轉(zhuǎn)進行掃描，又能在確定目標范圍后進行小范圍精密控制。因此，驅(qū)動部分的音圈電機動子不能在旋轉(zhuǎn)方向上有機械限制。現(xiàn)有的音圈電機結(jié)構(gòu)都不能滿足這個要求，而且目前的產(chǎn)品中都不能實現(xiàn)這個功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種在通電的時候，可以在一定的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)往復運動，滿足精密控制要求；在不通電的時候，其動子可以在360度范圍內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，滿足設(shè)備掃描要求的一種適宜于動子360度旋轉(zhuǎn)的有限轉(zhuǎn)角音圈電機?。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種適宜于動子360度旋轉(zhuǎn)的有限轉(zhuǎn)角音圈電機，包括：定子部件和動子部件，所述定子部件為放倒的П形結(jié)構(gòu)，定子部件采用雙磁鋼、雙極性的軸向磁路結(jié)構(gòu)，所述動子部件設(shè)置在定子部件內(nèi)，所述動子部件包括鋁合金骨架和動子線圈，動子線圈設(shè)置在鋁合金骨架上，所述動子線圈采用扇形盤式繞組結(jié)構(gòu)，單繞組形式。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點是采用軸向定子磁路和扇形盤式動子繞組，并采用了特殊的定子軛組裝結(jié)構(gòu)，使得定子部件形成“П”型結(jié)構(gòu)，而動子部件在圓周方向上則不受到任何機械限制，在不通電時候可以隨著軸系做360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)，克服了普通有限轉(zhuǎn)角力矩器動子只能在一定角度范圍內(nèi)往復擺動的缺點，完全能夠滿足特殊設(shè)備的要求。本發(fā)明適用于驅(qū)動比較小的有限轉(zhuǎn)角輕型負載，峰值力矩一般不大于1Nm，有限轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)一般在正負12度以內(nèi)。

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附圖說明

圖1為本發(fā)明適宜于動子360度旋轉(zhuǎn)的有限轉(zhuǎn)角音圈電機動子線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明適宜于動子360度旋轉(zhuǎn)的有限轉(zhuǎn)角音圈電機的定子部件和動子部件的位置關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明適宜于動子360度旋轉(zhuǎn)的有限轉(zhuǎn)角音圈電機的外形示意圖。

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具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明：本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述實施例。?

如圖1和圖2所示，本實施例所涉及的一種適宜于動子360度旋轉(zhuǎn)的有限轉(zhuǎn)角音圈電機，包括：定子部件1和動子部件2，所述定子部件1為放倒的П形結(jié)構(gòu)，定子部件1采用雙磁鋼、雙極性的軸向磁路結(jié)構(gòu)，所述動子部件2設(shè)置在定子部件1內(nèi)，所述動子部件2包括鋁合金骨架2-1和動子線圈2-2，動子線圈2-2設(shè)置在鋁合金骨架2-1上，所述動子線圈2-2采用扇形盤式繞組結(jié)構(gòu)，單繞組形式。

所述定子部件1上設(shè)有安裝片1-1，安裝片1-1上設(shè)有安裝孔1-2。

所述動子線圈2-2與鋁合金骨架2-1之間澆注有環(huán)氧樹脂。

本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)之一，是采用分裝式結(jié)構(gòu)，分為帶磁鋼的定子部件和帶線圈的動子部件兩部分。兩部分只有電磁場耦合，機械上無連接。

本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)之二，是定子部件采用雙磁鋼、雙極性的軸向磁路結(jié)構(gòu)，而非傳統(tǒng)電機的徑向磁路結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)之三，是動子線圈采用扇形繞組結(jié)構(gòu)，單繞組形式。

本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)之四，是定子部件采用“П”形結(jié)構(gòu)，使得動子部件可以在360度范圍內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，不受任何機械限制。

本發(fā)明的基本原理具體說明如下：

（1）定子部件中，磁鋼采用軸向充磁方式，扇形結(jié)構(gòu)。磁鋼通過上下蓋板和中間的氣隙形成閉合回路。同一塊蓋板上的兩塊磁鋼1-3極性相異，上下兩塊相對的磁鋼1-3極性也相異，從而構(gòu)成了軸向磁路。

（2）動子部件中，動子線圈采用扇形對稱分布結(jié)構(gòu)，兩側(cè)部分為有效邊，上下為端部。兩側(cè)的有效邊分別與磁極中心線對齊，這樣可以保證正負轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩的對稱性。另外，為了減輕重量增加強度，動子部件采用鋁合金骨架支撐，并用環(huán)氧樹脂澆注成型。動子線圈的形狀如圖1所示。

（3）為了實現(xiàn)動子的自由旋轉(zhuǎn)，定子部件的上下兩塊蓋板采用導磁的支架，在圓弧頂部實現(xiàn)裝配。導磁的支架的作用，還在于可以增加氣隙磁密，進而增加電機的力矩系數(shù)。從側(cè)面看，定子部件和動子部件的位置關(guān)系如圖2所示。

（4）為了適應小型化要求，定子部件可以在蓋板上設(shè)計安裝孔進行裝配；動子部件則參照旋轉(zhuǎn)中心，以端面形式安裝。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，這些具體實施方式都是基于本發(fā)明整體構(gòu)思下的不同實現(xiàn)方式，而且本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。