[發明專利]一種高可靠緊湊型三維磁通回路的電機及其應用

有效

• 申請號: 201710058198.2
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN107623422B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 李攀攀;林原;張躍
• 申請（專利權）人: 北京納特斯拉科技有限公司
• 主分類號: H02K21/22
• 分類號: H02K21/22;H02K1/14;H02K1/27
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

1.一種采用3維磁通回路的電機，其特征在于：包括定子及包圍該定子的轉子，所述定子與轉子的截面為相互對應配合的U型截面，所述定子包括U型截面的定子導磁體和U型截面的定子永磁體，定子導磁體圍繞電機軸均布，在相鄰定子導磁體之間夾有定子永磁體，所述定子導磁體和永磁體的U型凹面朝外，在所述U型凹面內設有環形線圈，定子導磁體和定子永磁體共同被這個環形線圈包裹，所述定子永磁體周向充磁，相鄰永磁體極性相對；所述轉子的U型凹面朝內，所述轉子包括U型截面轉子導磁體，所述轉子導磁體上設置有按照定子導磁體的角度錯位對應的轉子導磁體凸齒，轉子導磁體凸齒和定子的間隔為氣隙。

2.如權利要求1所述的電機，其特征在于，所述相鄰永磁體的磁性相對，使定子子導磁體分為N極導磁體和S極導磁體。

3.如權利要求1或2所述的電機，其特征在于，所述定子導磁體和轉子導磁體是由多層硅鋼片卷繞、旋壓成截面U型后，被去除多余部分而制成。

4.一種采用3維磁通回路的電機，包括定子及包圍該定子的轉子，所述定子與轉子的截面為相互對應配合的U型截面，所述定子包括圍繞電機軸均布的U型截面定子導磁體，在相鄰定子導磁體之間夾有U型截面去掉一側的齒的定子永磁體，所述定子導磁體和永磁體的U型凹面朝外，在所述U型凹面內設有環形線圈，定子導磁體和定子永磁體共同被這個環形線圈包裹，所述永磁體周向充磁，相鄰永磁體極性相對，在所述定子永磁體去掉齒的一側的定子導磁體U型齒上繞著多個齒線圈，所有齒線圈繞線方向一致；所述轉子的U型凹面朝內，所述轉子包括U型截面轉子導磁體，轉子導磁體上設置有按照定子導磁體的角度錯位對應的轉子導磁體凸齒，轉子導磁體凸齒和定子的間隔為氣隙。

5.如權利要求4所述的電機，其特征在于，所有齒線圈都是獨立的，在應用中按照具體功能連接為多組。

6.如權利要求4或5所述的電機，其特征在于，環形線圈為勵磁繞組，齒線圈為次級輸出繞組，所述齒線圈為余弦線圈和正弦線圈，通過勵磁繞組的勵磁電流產生交變磁通。

7.一種采用3維磁通回路的電機，包括定子及包圍該定子的轉子，所述定子與轉子的截面為相互對應配合的U型截面，所述定子包括U型截面定子導磁體、定子導磁體上設置有定子導磁體凸齒，還包括繞著電機軸向纏繞在該定子導磁體上的環形線圈、以及纏繞在定子導磁體凸齒上的齒線圈，所述齒線圈作為勵磁線圈，定子導磁體裹著這個環形線圈；所述轉子包括U型截面轉子導磁體，轉子導磁體上設置有按照定子導磁體的角度錯位對應的轉子導磁體凸齒，轉子導磁體凸齒和定子導磁體凸齒的間隔為氣隙。

8.如權利要求7所述的電機，其特征在于，所述定子和轉子是由多層硅鋼片卷繞、旋壓而成的U型截面后，被去除多余部分而制成。

9.如權利要求7或8所述的電機，其特征在于，所有纏繞在定子導磁體凸齒上的齒線圈繞線方向一致，所有齒線圈都是獨立的，在應用中按照具體功能連接為多組，與控制單元連接。

10.如權利要求9所述的電機，其特征在于，在應用中通過控制單元分別對于不同齒線圈組供電，在對應的定子導磁體齒上產生磁場，通過轉子導磁體形成3維磁通回路的磁場，所述環形線圈作為控制線圈，使得轉子相對于定子發生轉動。

11.一種采用三維磁通回路的電機，包括電機的定子及包圍該定子的轉子，所述定子與轉子的截面為相互對應配合的U型截面，所述定子包括由多層硅鋼片卷繞旋壓而成的U型截面定子導磁體、繞著電機軸向纏繞在該定子導磁體上的環形線圈作為激勵線圈、以及纏繞在定子導磁體一側齒上的齒線圈作為檢測線圈，定子導磁體上設置了定子導磁體凸齒，定子導磁體裹著這個環形線圈，所有齒線圈繞線方向一致，所述轉子包括U型截面轉子導磁體，轉子導磁體上設置有按照定子導磁體的角度錯位對應的轉子導磁體凸齒，轉子導磁體凸齒和定子導磁體凸齒的間隔為氣隙。