[實用新型]一種基于磁飽和原理實現轉子定位的定子結構

有效

• 申請號: 201420684653.1
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN204258449U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 酒晨宵;趙東東;潘軍;張克兵
• 申請（專利權）人: 中國航空工業第六一八研究所
• 主分類號: H02K1/12
• 分類號: H02K1/12;H02K3/28
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本實用新型一種基于磁飽和原理實現轉子定位的定子結構涉及一種用于力矩馬達在零位產生自定位力矩，利于實現液壓閥用力矩馬達的精確位置伺服控制。

背景技術

目前，廣泛應用于航空領域的的液壓閥正逐步采用力矩馬達直驅的方式，通過控制液壓閥窗口大小調節流量，實現對作動器的實時控制。

用于液壓閥的傳統力矩馬達往往采用類似普通電機的定子結構，定子鐵芯由軟磁材料沖片疊壓而成，內表面有齒槽，馬達繞組嵌于定子槽中，該結構的優點是采用沖片結構可以減小轉子磁場在定子鐵芯中產生的鐵損，在一定程度上提高電機效率，并且繞組下線方便加工難度較低，但同時，此結構決定了馬達具有較大的齒槽轉矩，運行轉矩不夠平穩，加上航空惡劣工作環境的影響，馬達控制精度偏低，嚴重影響液壓控制系統的動態性能指標。

由于馬達通常在零位附近進行一定角度范圍的運行，確定馬達轉子零位顯得特別重要，同時為克服傳統力矩馬達齒槽力矩大控制系統精度較低的問題，本專利力矩馬達采用了無齒槽結構的定子，完全消除了定位力矩，這反而不利于力矩馬達的實際運行。

發明內容

本實用新型的目的是：提出了一種新型力矩馬達定子鐵芯結構，在不影響定、轉子氣隙均勻度的前提下，在定子鐵芯加工圓弧形缺口，利用磁路飽和性不同，在缺口位置產生自定位力矩，實現無齒槽力矩馬達在零位的自定位功能，有利于增強整個系統的穩定性。

本實用新型的技術方案是：一種基于磁飽和原理實現轉子定位的定子結構，其特征在于，該基于磁飽和原理實現轉子定位的定子結構包括定子鐵芯1、引出線2、繞組線圈3、灌封料4，其中定子鐵芯1是由導磁材料制成截面為矩形的實心環狀結構，定子鐵芯1上沿圓周均勻分布4個圓弧形缺口5，繞組線圈3由線圈組一3A，線圈組二3B，線圈組三3C，線圈組四3D首尾串聯組成，每個線圈組以圓弧形缺口5作為中心位置沿定子鐵芯1的軸向圍繞定子鐵芯1內、外表面繞制，每個線圈組首、尾端跨過的角度均為Φ,且0°＜Φ＜90°，四個線圈組沿圓周均布，相鄰線圈組繞向相反，繞組線圈3繞制完成后經引出線2引出，引出線2包括引出線一2A、引出線二2B，引出線一2A、引出線二2B分別與線圈組一3A的首端、線圈組四3D的尾端焊接連接，定子鐵芯1與繞組線圈3利用灌封料4密封固定，引出線2露于灌封料4外。

本實用新型的優點是：提出一種基于磁飽和原理實現轉子定位的定子結構，利用軟磁材料飽和特性，使轉子在定子鐵芯的固定位置產生自定位力矩。

附圖說明

圖1是本實用新型的定子結構主視圖。

具體實施方式

以下結合附圖做詳細說明，參考圖1，本實用新型結構包括定子鐵芯1、引出線2、繞組線圈3、灌封料4，其中定子鐵芯1是由導磁材料制成截面為矩形的實心環狀結構，鐵芯1上沿圓周均勻分布4個圓弧形缺口5，繞組線圈3由線圈組一3A，線圈組二3B，線圈組三3C，線圈組四3D首尾串聯組成，每個線圈組以圓弧形缺口5作為中心位置沿定子鐵芯1的軸向圍繞定子鐵芯1內、外表面繞制，每個線圈組首、尾端跨過的角度均為Φ,且0°＜Φ＜90°，四個線圈組沿圓周均布，相鄰線圈組繞向相反，繞組線圈2繞制結束后線圈組一2A首端和線圈組四2D尾端分別經引出線一2A、引出線二2B引出，引出線一2A、引出線二2B分別與線圈組一3A的首端、線圈組四3D的尾端焊接連接，定子鐵芯1、繞組線圈2和絕緣片4利用灌封料5密封固定，引出線3露于灌封料4外。

本實用新型的工作原理是：用于驅動液壓閥的力矩馬達固定安裝于液壓控制系統中，馬達工作時以零位為中心進行一定角度范圍的旋轉，需要對馬達轉子在零位具有自定位功能。本實用新型中定子采用實心鐵芯結構，在其外表面上均勻分布四個圓弧形缺口，由于軟磁材料的磁路飽和效應，缺口處飽和度與其旁邊位置不同，產生定位力矩，因此本實用新型中的圓弧形缺口實心定子鐵芯結構能夠在不影響系統控制精度前提下，實現了馬達轉子自定位結構。

實施例

1.利用軟磁材料加工成截面為矩形，內徑49mm，外徑72mm，高度30mm的圓環形實心定子鐵芯1，定子鐵芯1外圓周面均勻分布四個直徑4.5mm的圓圓弧形缺口5，可產生約0.05N.m的定位力矩。