[发明专利]一种轴向磁通永磁旋转变压器

说明书

本发明公开了一种轴向磁通永磁旋转变压器，包括定子与转子；所述转子正对定子设置，且定子与转子之间有气隙，所述定子包括定子铁心、定子齿、永磁体以及多层PCB板，所述定子齿等间距设置在定子铁心的一面，所述永磁体等间距嵌入定子铁心轭部，所述多层PCB板设置在定子铁心设置有定子齿的一面，所述多层PCB板上设置有绕组，所述绕组包括交替设置的正弦反馈绕组与余弦反馈绕组，所述转子面向定子一侧呈波浪形曲面，凸起部分形成转子凸极。本发明转子高速运行中，无需注入高频电压信号，永磁体可以直接感应出正余弦反馈信号。

技术领域

本发明属于磁通永磁电机，具体为一种轴向磁通永磁旋转变压器。

背景技术

目前电机驱动的位置反馈有测量式与估算式两种方法，其中运用到传感器的测量法常用的有增量式/绝对值式光电编码器或旋转变压器。编码器成本较高，使用寿命较短，在工作环境恶劣及高速、超高速的场合不适用。现有技术中，旋转变压器的应用非常普遍，其中径向式旋转变压器较为常见，但存在构造复杂，不易散热等缺点。

传统旋转变压器为绕线型旋转变压器，将线圈套在定子齿上。绕线型旋转变压器结构复杂，人工占比高，自动化程度较低，换型难度高，产品一致性差，稳定性差，潜在失效风险高。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种轴向磁通永磁旋转变压器。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种轴向磁通永磁旋转变压器，包括定子与转子；所述转子正对定子设置，且定子与转子之间有气隙，所述定子包括定子铁心、定子齿、永磁体以及多层PCB板，所述定子齿等间距设置在定子铁心的一面，所述永磁体等间距嵌入定子铁心轭部，所述多层PCB板设置在定子铁心设置有定子齿的一面，所述多层PCB板上设置有绕组，所述绕组包括交替设置的正弦反馈绕组与余弦反馈绕组，所述转子面向定子一侧呈波浪形曲面，凸起部分形成转子凸极。

优选地，所述转子凸极个数与永磁体个数相同。

优选地，所述永磁体个数、凸极个数均为偶数。

优选地，所述定子齿个数与永磁体个数成比例。

优选地，相邻两个永磁体间设置有4个定子齿。

优选地，所述绕组还包括激励绕组，所述正弦反馈绕组与余弦反馈绕组设置在多层PCB板靠近定子齿的k层，所述激励绕组均匀设置在多层PCB板剩余的n-k层，n为多层PCB板的总层数。

优选地，所述每层PCB板上的绕组个数与定子齿个数相同，且绕组正对定子齿设置。

优选地，所述气隙宽度在1mm以内。

优选地，所述定子铁心由硅钢片叠压而成。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：本发明转子高速运行中，无需注入高频电压信号，永磁体可以直接感应出正余弦反馈信号，具有体积小、重量轻、便于维护、经济高效等显著优点；本发明采用PCB，避免了人工接线的差错，并实现电子元器件自动装插或贴装、自动焊锡、自动检测，保证了设备治疗量，提高了劳动生产率，降低成本，并便于维修。

下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。

附图说明

图1是本发明的轴向磁通永磁旋转变压器示意图。

图2是本发明的轴向磁通永磁旋转变压器爆炸示意图。

图3是本发明的轴向磁通永磁旋转变压器的定子、PCB、永磁体装配部分示意图。

图4是本发明的轴向磁通永磁旋转变压器工作原理示意图。

图5是本发明优选实例在高低速情况下的输出信号。

具体实施方式