[发明专利]径向磁场直线旋转电机定子叠片旋转错位叠压方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种定子设计与成型技术，特别涉及一种径向磁场直线旋转电机定子叠片旋转错位叠压方法。

背景技术

直线步进电机的结构有扁平型、圆筒型和螺旋型等多种形式，其磁场方向基本为轴向磁场。对于新型的径向磁场圆筒形直线步进电机和直线旋转步进电机，由于其径向磁场的磁路需要，其定子的p对磁极(即2p个磁极)在每一个定子截面，只能有1对为齿，其余为槽，而且定子齿距又为转子齿距的(p-1)倍，这样使得定子结构比较复杂；对于径向磁场的圆筒型直线步进电机的定子铁芯的环形齿，和直线旋转步进电机转子矩形齿，其定子磁极结构都比较复杂。这种复杂的定子结构给电机制造带来了困难，限制了这种电机的推广和应用。

发明内容

本发明是针对新型的径向磁场圆筒形直线步进电机中定子结构不适合生产的问题，提出了一种径向磁场直线旋转电机定子叠片旋转错位叠压方法，以一种形状定子铁芯叠片，采用旋转错位叠压技术，形成圆筒式直线电机的多磁极不对称定子结构，该结构可以用于径向磁场圆筒形直线步进电机和直线旋转步进电机的定子形成工艺，也适用于直线旋转步进电机直线运动部分的定子形成工艺。为解决径向磁场直线步进电机定子铁芯成形提供了简捷的途径。

本发明的技术方案为：一种径向磁场直线旋转电机定子叠片旋转错位叠压方法，包括由定子轭、定子磁极、定子齿构成的定子叠片，方法包括如下步骤：

1)定子的叠片有p对极，其中只有一对是齿，其余是槽，每一对磁极的形状相同，内径大的极弧形成定子铁芯的槽，内径小的极弧形成定子铁芯的齿；

2)径向磁场直线步进电机定子铁芯的定子齿槽排列规则为：定子各个磁极的齿、槽沿定子极靴表面轴向一齿一槽依次排列，且槽齿的宽度满足以下公式：定子轴向槽宽为b_s＝n(P-1)b_t，式中，b_t为定子轴向齿宽；n为与精度有关的常数，n＞0；P为极对数；定子轴向齿宽b_z为齿距；

3)槽齿的片数：硅钢片的厚度为D，叠压系数为k(k＜1)，定轴向弧形齿的硅钢片数g_t取正整数；定子槽的宽度为b_s，定轴向弧形槽的硅钢片数g_s取正整数；

4)旋转错位叠压，根据定子磁极对数p进行先以第一对极为齿叠压g_t片硅钢片作为第一磁极对，然后顺时针旋转一个极距再叠压g_t片硅钢片作为第二磁极对，再顺时针旋转一个极距再叠压g_t片硅钢片作为第三磁极对，一直完成第p磁极对的定子磁极叠压；即完成第一个齿距的叠压，每次旋转的角度为

5)重复步骤4)直到满足定子的齿距要求。

本发明的有益效果在于：本发明径向磁场直线旋转电机定子叠片旋转错位叠压方法，方法适用于圆筒型旋转错片结构的直线电机的定子设计与成形。这种定子既可作为常规圆筒式直线步进电机的定子，也适用于直线旋转步进电机直线运动部分的定子。是一种结构简单，适用广泛的新型定子成形技术。

附图说明

图1为本发明径向磁场直线步进电机定子铁芯结构图；

图2为本发明径向磁场直线步进电机定子铁芯叠片结构图；

图3为本发明组成定子所用的铁芯钢片图；

图4为本发明A-a磁极为第一齿的叠压位置图；

图5为本发明A-a磁极为第一齿的叠压成的齿和其他磁极的槽结构图；

图6为本发明B-b磁极为第二齿的叠压位置图；

图7为本发明B-b磁极为第二齿的叠压成的齿和其他磁极的槽结构图；

图8为本发明C-c磁极为第三齿的叠压位置图；

图9为本发明C-c磁极为第三齿的叠压成的齿和其他磁极的槽结构图；

图10为本发明A-a磁极为第四齿的叠压成的齿和其他磁极的槽结构图。

具体实施方式

径向磁场的圆筒形直线步进电机或径向磁场的直线旋转步进电机的定子铁芯叠片结构如图1所示。该定子铁芯是由形状相同的硅钢片采用旋转错位叠压技术形成，其定子叠片有定子轭、定子磁极、定子齿构成，如图1所示。形成径向磁场直线步进电机定子铁芯叠片结构如图2所示。

定子铁芯磁极轴向齿槽参数计算方法：

1)定子每极齿数z：(1)式中，z为每极齿数；b_z为齿距，l为磁极轴向长度。