[实用新型]一类新型恒力恒扭矩均匀磁场感应伺服电机

权利要求书

1.回转式恒输出扭矩均匀磁场感应伺服电机，其特征在于，回转式恒输出扭矩均匀磁场感应伺服电机,结构上由N个独立电机单元组成；每个独立电机单元结构相同，但当N个独立电机单元布置在垂直于电机回转轴的同一个平面上时，其结构尺寸不同；电机采用N相交流电供电，相位差相等,为360度/N或180度/N，接线方式是每个独立电机单元仅连接N相交流电中的一相交流电，每个独立电机单元中定子励磁绕组线圈仅施加一相交流电压；定子导磁硅钢采用以电机回转轴线对称的结构型式，定子励磁绕组线圈在定子导磁硅钢上沿圆周均匀分布，以电机回转轴线呈中心对称，在定子导磁硅钢和转子导磁硅钢之间的气隙中产生沿电机转子圆周的均匀分布磁场；每个独立电机单元中转子导磁硅钢采用沿圆周有均匀分布多个径向轴截面缝隙的结构型式，且转子导磁硅钢上绕有两种类型绕组线圈，它们的绕线方式在空间上正交，分别称作转子感应励磁绕组线圈和转子扭矩绕组线圈；转子扭矩绕组线圈与转子感应励磁绕组线圈直接相连；定子励磁绕组线圈与转子感应励磁绕组线圈安装位置相对应，产生互感为转子扭矩绕组线圈提供扭矩电流；

回转式恒输出扭矩均匀磁场感应伺服电机的独立电机单元，主要包括定子和转子两部分；

其中，定子由定子外壳、定子导磁硅钢、定子励磁绕组线圈组成；定子导磁硅钢是有环槽的圆环柱；单相定子励磁绕组线圈安装在环槽中，采用螺线管式的绕线方式；单相定子励磁绕组线圈采用线圈轴线与电机轴线重合的一组，或采用线圈轴线沿圆周均匀分布的多组；定子外壳和定子导磁硅钢固连，电机工作时保持固定不动；

其中，转子由转子轮毂、转子导磁硅钢、转子感应励磁绕组线圈、转子扭矩绕组线圈组成；其中转子导磁硅钢由M个硅钢件沿圆周均匀布置构成，每个硅钢件形状相同，相邻硅钢件之间有间隙，整体形状类似有多个缝隙的圆环柱；每个硅钢件在圆周方向上都有槽，以使转子导磁硅钢整体上形成环槽，环槽的位置与定子导磁硅钢上安装定子励磁绕组线圈的环槽相对应；根据独立电机单元结构布置方式不同，每个硅钢件在圆周方向上槽的位置也不同，开在径向内外的圆柱面上或开在轴向两侧的端平面上；同时，每个硅钢件在中部有通槽，其方向与环槽垂直且根据电机单元结构布置方式不同，在径向方向或在轴向方向，用于安装转子扭矩绕组线圈；转子感应励磁绕组线圈采用类似于螺线管的绕线形式，安装在转子导磁硅钢的环槽中；转子扭矩绕组线圈通过转子导磁硅钢上的通槽绕在转子导磁硅钢上；转子导磁硅钢固连在转子轮毂上，电机工作时转子导磁硅钢、转子轮毂和轴一起转动；

其中，在恒输出扭矩均匀磁场感应伺服电机的独立电机单元中：定子和转子之间有均匀气隙，形成磁阻；定子导磁硅钢和转子导磁硅钢都由硅钢片叠合而成；定子励磁绕组线圈安装在定子导磁硅钢上，它们相对电机轴线呈轴对称结构；当定子励磁绕组线圈采用一组螺线管式绕组线圈时，其轴线与定子转子轴线重合；当定子励磁绕组线圈采用多组螺线管式绕组线圈时，其轴线沿定子导磁硅钢圆周均匀分布；转子结构具有对称性，转子导磁硅钢上安装两组线圈，安装时要求转子扭矩绕组线圈和转子感应励磁绕组线圈绕线方向在空间上正交，使它们产生的磁场空间上方向基本正交；转子扭矩绕组线圈与转子感应励磁绕组线圈直接连接，转子感应励磁绕组线圈和定子励磁绕组线圈相对应，产生互感提供扭矩电流；每个独立电机单元工作时，对定子励磁绕组线圈施加单相交流电压，其结构型式决定了定子励磁磁场等价为多层螺线管型环形绕组线圈产生的磁场，在电机定子导磁硅钢和转子导磁硅钢之间的均匀气隙中，产生沿圆周均匀分布的磁场，磁力线方向不变，磁场大小随施加电压变化；定子导磁硅钢和气隙中的交变磁场不形成旋转磁场。