[實(shí)用新型]用于大型轉(zhuǎn)臺的雙邊弧形永磁同步電機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420226889.0
• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN203951341U
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常九健;倪田榮;梅亮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所
• 主分類號: H02K21/02
• 分類號: H02K21/02
• 代理公司: 合肥金安專利事務(wù)所 34114
• 代理人: 徐偉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及用于大型轉(zhuǎn)臺的雙邊弧形永磁同步電機(jī)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的大型轉(zhuǎn)臺設(shè)備采用的傳動(dòng)方式主要包括：蝸輪蝸桿傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、摩擦傳動(dòng)和力矩電機(jī)同軸安裝傳動(dòng)。這些傳統(tǒng)的傳動(dòng)方式在大型轉(zhuǎn)臺設(shè)備的發(fā)展的過程中都起到了舉足輕重的作用，但是這些傳動(dòng)方式仍然存在著諸多的缺點(diǎn)，尤其是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，研制新一代大型轉(zhuǎn)臺設(shè)備時(shí)這些傳動(dòng)方式已不能勝任。采用渦輪蝸桿傳動(dòng)方式時(shí)，渦輪的尺寸難以做得很大，而且大尺寸渦輪精度難以得到保證，對于大型轉(zhuǎn)臺設(shè)備而言傳動(dòng)質(zhì)量一般都很大，常常使渦輪部分的慣量與其嚙合的蝸桿部分慣量難以匹配。在大型轉(zhuǎn)臺設(shè)備被制動(dòng)時(shí)，蝸桿副的不可逆轉(zhuǎn)特性會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊，若采取在蝸桿軸上加質(zhì)量塊的辦法來匹配慣量消除沖擊，不僅需要增加許多質(zhì)量，而且會(huì)使大型轉(zhuǎn)臺設(shè)備伺服系統(tǒng)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)增大，延長了起、制動(dòng)時(shí)間，也降低了伺服跟蹤性能。蝸輪蝸桿傳動(dòng)已經(jīng)不適應(yīng)對于控制要求越來越高的現(xiàn)代大型轉(zhuǎn)臺設(shè)備；摩擦傳動(dòng)雖然克服了渦輪蝸桿傳動(dòng)的致命弱點(diǎn)，但傳動(dòng)剛度差、低速爬行和滑移則是自身的致命弱點(diǎn)，低速爬行會(huì)影響運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和傳動(dòng)精度，而滑移則會(huì)引起觀測目標(biāo)的像在視場中抖動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)像會(huì)漂移出視場；齒輪傳動(dòng)與渦輪蝸桿傳動(dòng)類似，都屬于嚙合傳動(dòng)，同樣存在反向間隙、高頻齒形誤差、較高齒面接觸應(yīng)力等問題；采用力矩電機(jī)同軸安裝傳動(dòng)時(shí)，由于傳統(tǒng)的力矩電機(jī)極數(shù)多、直徑大、電刷多，產(chǎn)生的摩擦力矩和慣量大，使控制系統(tǒng)成為嚴(yán)重的非線性，不易實(shí)現(xiàn)高精度跟蹤。同時(shí)隨著電機(jī)尺寸的增大，會(huì)給電機(jī)的加工、運(yùn)輸帶來諸多不便，使電機(jī)的制造成本增加。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于大型轉(zhuǎn)臺設(shè)備多定子雙邊弧線電機(jī)，該電機(jī)可以有效減小電機(jī)由齒槽力、邊端力、徑向吸引力造成的力矩波動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)大型轉(zhuǎn)臺設(shè)備的平穩(wěn)、高精度運(yùn)行，滿足大型轉(zhuǎn)臺設(shè)備對大型低力矩波動(dòng)弧形電機(jī)的需要。

本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)為：用于大型轉(zhuǎn)臺的雙邊弧形永磁同步電機(jī)，包括2個(gè)以上的定子組件1和1個(gè)轉(zhuǎn)子組件，其中，定子組件1固定安裝在大型轉(zhuǎn)臺設(shè)備的固定臺面上。轉(zhuǎn)子組件活動(dòng)連接在定子組件1中，轉(zhuǎn)子組件與大型轉(zhuǎn)臺設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)部件相連接，轉(zhuǎn)子組件相對于定子組件1旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)大型轉(zhuǎn)臺設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)部件一同旋轉(zhuǎn)：每個(gè)定子組件1均包括下定子件21、上定子件22和2個(gè)以上的連接柱6。

所述的下定子件21包括鐵心單元9、鐵心定位件7、線圈繞組8、定子外殼5和線纜插頭4。在下定子件21內(nèi)：鐵心定位件7為弧形的金屬板，在鐵心定位件7?的外弧面上均布有2至20個(gè)向外延伸的伸出梁73。在每個(gè)伸出梁73上插接有鐵心單元9。在每個(gè)鐵心單元9的表面均纏繞有線圈繞組8。定子外殼5為弧形的中空盒體，通過定子外殼5將鐵心定位件7連同鐵心定位件7上的鐵心單元9、線圈繞組8包覆在一起。在定子外殼5的外側(cè)壁上設(shè)有兩個(gè)線纜插頭4。上述位于同一塊下定子件21內(nèi)的線圈繞組8依次首尾串連，構(gòu)成一個(gè)下定子件繞組串接件，該下定子件繞組串接件的首尾兩端分別與下定子件21內(nèi)一個(gè)的線纜插頭4相連接。

所述的上定子件22與下定子件21的構(gòu)造相同，上定子件22同樣包括鐵心單元9、鐵心定位件7、線圈繞組8、定子外殼5和線纜插頭4。在上定子件22內(nèi)：鐵心定位件7為弧形的金屬板，在鐵心定位件7?的外弧面上均布有2至20個(gè)向外延伸的伸出梁73。在每個(gè)伸出梁73上插接有鐵心單元9。在每個(gè)鐵心單元9的表面均纏繞有線圈繞組8。定子外殼5為弧形的中空盒體，通過定子外殼5將鐵心定位件7連同鐵心定位件7上的鐵心單元9、線圈繞組8包覆在一起。在定子外殼5的外側(cè)壁上設(shè)有兩個(gè)線纜插頭4。上述位于同一塊上定子件22內(nèi)的線圈繞組8依次首尾串連，構(gòu)成一個(gè)上定子件繞組串接件，該上定子件繞組串接件的首尾兩端分別與上定子件22內(nèi)的一個(gè)線纜插頭4相連接。

所述的轉(zhuǎn)子組件為4塊相同結(jié)構(gòu)的扇區(qū)機(jī)構(gòu)件首尾拼接而成的圓環(huán)。每塊扇區(qū)結(jié)構(gòu)件均由永磁體塊3和磁軛10構(gòu)成，其中，磁軛10為四分之一圓周長的圓環(huán)，在磁軛10的上表面和下表面均布滿永磁鐵塊3。

下定子件21的定子外殼5安置在大型轉(zhuǎn)臺設(shè)備的固定臺面上；轉(zhuǎn)子組件安置在相鄰的下定子件21的頂面內(nèi)側(cè)；在每個(gè)下定子件21頂面的外側(cè)均布有連接柱6；上定子件22安置在對應(yīng)的下定子件21的上方，通過連接柱6將上定子件22與對應(yīng)的下定子件21固定連接。

優(yōu)選的方案是，鐵心單元9和線圈繞組8通過環(huán)氧澆注的方式固定在相應(yīng)的定子外殼5內(nèi)里。