[發(fā)明專利]一種高可靠緊湊型三維磁通回路的電機(jī)及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710058198.2
• 申請(qǐng)日: 2017-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN107623422B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李攀攀;林原;張躍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京納特斯拉科技有限公司
• 主分類號(hào): H02K21/22
• 分類號(hào): H02K21/22;H02K1/14;H02K1/27
• 代理公司: 北京聯(lián)創(chuàng)佳為專利事務(wù)所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

本發(fā)明是一種高可靠緊湊型的三維磁通回路的電機(jī)及其應(yīng)用，所述3維磁通回路的電機(jī)包括定子及轉(zhuǎn)子，所述定子與轉(zhuǎn)子的截面為相互對(duì)應(yīng)配合的U型截面；所述定子環(huán)狀定子導(dǎo)磁體和環(huán)形線圈，所述轉(zhuǎn)子包括圍繞電機(jī)軸均布的U型截面的轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體和相鄰轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體之間夾設(shè)的轉(zhuǎn)子永磁體，所述轉(zhuǎn)子永磁體周向充磁，相鄰永磁體極性相對(duì)；所述定子導(dǎo)磁體上設(shè)置有按照轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體的角度錯(cuò)位對(duì)應(yīng)的定子導(dǎo)磁體凸齒，定子導(dǎo)磁體凸齒和轉(zhuǎn)子的間隔為氣隙；本發(fā)明的電機(jī)可以應(yīng)用作為電動(dòng)機(jī)和角度傳感器。本發(fā)明的技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，構(gòu)成了三維的磁通回路結(jié)構(gòu)具有很高的能量密度，具有結(jié)構(gòu)緊湊、低磁干擾、重量輕、可靠性高、便于安裝定位的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電機(jī)，尤其涉及一種高可靠緊湊型的三維磁通回路的電機(jī)及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

在一些特定的工作條件下，為滿足力矩的需求條件，要求電機(jī)的軸向尺寸盡可能的小。這就需要電機(jī)有很高的能量密度的結(jié)構(gòu)方式，而傳統(tǒng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)方式無法滿足此要求，且大部分電機(jī)軸向尺寸過大。傳統(tǒng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)中，如：凸極電機(jī)的結(jié)構(gòu)，由于存在繞組的端頭，占去很多尺寸；橫向磁通電機(jī)，繞組的端頭沒有了，但是采用的爪極，需要導(dǎo)磁材料為粉末合金，或者復(fù)雜的硅鋼片拼接，抗震動(dòng)能力差；還有徑向磁通的電機(jī)，雖然能有所提高能量密度，但是抗震動(dòng)能力更差。因此需要一種具有高可靠性有具有結(jié)構(gòu)緊湊而且重量輕、體積小、可靠性高的電機(jī)，以滿足特定工作條件的要求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的之一是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種軸向尺寸小并且重量輕、高可靠性的緊湊型電機(jī)；本發(fā)明的目的之二是應(yīng)用本發(fā)明電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提供一種重量輕、高可靠性的緊湊型的角度傳感器。

本發(fā)明的方案之一是提供一種采用3維磁通回路的電機(jī)，包括定子及包圍該定子的轉(zhuǎn)子，所述定子與轉(zhuǎn)子的截面為相互對(duì)應(yīng)配合的U型截面；所述定子包括U型截面的環(huán)狀定子導(dǎo)磁體，其U型凹面朝外，在所述定子導(dǎo)磁體U型凹面內(nèi)設(shè)有環(huán)形線圈，所述定子導(dǎo)磁體凹面被所述環(huán)形線圈包裹；所述轉(zhuǎn)子的U型凹面朝內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子包括圍繞電機(jī)軸均布的U型截面的轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體，在相鄰轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體之間夾有U型截面的轉(zhuǎn)子永磁體，所述轉(zhuǎn)子永磁體周向充磁，相鄰永磁體極性相對(duì)；所述定子導(dǎo)磁體上設(shè)置有按照轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體的角度錯(cuò)位對(duì)應(yīng)的定子導(dǎo)磁體凸齒，定子導(dǎo)磁體凸齒和轉(zhuǎn)子的間隔為氣隙。

本發(fā)明的方案之二是提供一種采用3維磁通回路的電機(jī)，包括定子及包圍該定子的轉(zhuǎn)子，所述定子與轉(zhuǎn)子的截面為相互對(duì)應(yīng)配合的U型截面；所述定子包括U型截面的定子導(dǎo)磁體和U型截面的定子永磁體，定子導(dǎo)磁體圍繞電機(jī)軸均布，在相鄰定子導(dǎo)磁體之間夾有定子永磁體，所述定子導(dǎo)磁體和永磁體的U型凹面朝外，在所述U型凹面內(nèi)設(shè)有環(huán)形線圈，定子導(dǎo)磁體和定子永磁體共同被這個(gè)環(huán)形線圈包裹，所述永磁體周向充磁，相鄰永磁體極性相對(duì)；所述轉(zhuǎn)子的U型凹面朝內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子包括U型截面轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體，所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體上設(shè)置有按照定子導(dǎo)磁體的角度錯(cuò)位對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體凸齒，轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體凸齒和定子的間隔為氣隙。

本發(fā)明的方案之三是提供一種采用3維磁通回路的電機(jī)，包括定子及包圍該定子的轉(zhuǎn)子，所述定子與轉(zhuǎn)子的截面為相互對(duì)應(yīng)配合的U型截面，所述定子包括圍繞電機(jī)軸均布的U型截面定子導(dǎo)磁體，在相鄰定子導(dǎo)磁體之間夾有U型截面去掉一側(cè)的齒的定子永磁體，所述定子導(dǎo)磁體和永磁體的U型凹面朝外，在所述U型凹面內(nèi)設(shè)有環(huán)形線圈，定子導(dǎo)磁體和定子永磁體共同被這個(gè)環(huán)形線圈包裹，所述永磁體周向充磁，相鄰永磁體極性相對(duì)，在所述定子永磁體去掉齒的一側(cè)的定子導(dǎo)磁體U型齒上繞著多個(gè)齒線圈，所有齒線圈繞線方向一致；所述轉(zhuǎn)子的U型凹面朝內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子包括U型截面轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體，轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體上設(shè)置有按照定子導(dǎo)磁體的角度錯(cuò)位對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體凸齒，轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體凸齒和定子的間隔為氣隙。