[发明专利]轴向级联双定子两自由度运动的永磁同步电动机在审

专利信息
申请号: 201911375923.4 申请日: 2019-12-27
公开(公告)号: CN111262354A 公开(公告)日: 2020-06-09
发明(设计)人: 赵博;刘剑;杨鹏;刘晓亮;张存山;杨洪卿;鲁炳林 申请(专利权)人: 山东理工大学;山东山博电机集团有限公司
主分类号: H02K1/16 分类号: H02K1/16;H02K1/27;H02K3/12;H02K3/28;H02K16/04;H02K41/03
代理公司: 青岛发思特专利商标代理有限公司 37212 代理人: 张洪艳
地址: 255086 山东省淄博*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 轴向 级联 定子 自由度 运动 永磁 同步电动机
【说明书】:

发明涉及一种永磁同步电机,具体涉及一种轴向级联双定子两自由度运动的永磁同步电动机,包括定子和转子,转子位于圆环形的定子内侧,所述转子包括导磁转轴以及其表面交替分布的极性为N和S的永磁体片,定子包括沿导磁转轴并排设置的定子I和定子Ⅱ,定子I包括定子铁芯I和定子绕组I,定子铁芯I上开有螺旋齿槽,螺旋齿槽的旋向与电机轴线的正方向间为右手螺旋关系,定子铁芯I的螺旋齿槽内均绕制分数槽集中绕组,定子Ⅱ包括定子铁芯Ⅱ和定子绕组Ⅱ,定子铁芯Ⅱ的螺旋齿槽的旋向与电机轴线的正方向间为左手螺旋关系,六相绕组采用六相双Y移30°绕组结构。本发明结构紧凑,控制简单,容错能力强,工作效率高。

技术领域

本发明涉及一种永磁同步电机,具体涉及一种轴向级联双定子两自由度运动的永磁同步 电动机。

背景技术

旋转-直线执行器是一类能够输出旋转、直线和螺旋运动的两自由度电机的总称。现有的 旋转-直线执行器从工作原理上分,主要是感应式、磁阻式和永磁式三类。从结构特点上分, 主要是两类,一类由相对独立的旋转和直线运动部分组成,两部分具有独立的激磁、磁路互 相解耦,最常见的形式是旋转电机和直线电机在轴线或径向方向的某种组合,这种结构往往 导致整机尺寸过大、材料利用率较低;另一类旋转和直线运动部分具有共同的激磁、磁路间 存在耦合,其控制相对复杂,往往需要研究转矩和推力的解耦控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种轴向级联双定子两自由度 运动的永磁同步电动机,结构紧凑,控制简单,容错能力强,工作效率高。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为:

所述轴向级联双定子两自由度运动的永磁同步电动机,包括定子和转子,转子位于圆环 形的定子内侧,所述转子包括导磁转轴以及其表面交替分布的极性为N和S的永磁体片,所 述定子包括沿导磁转轴并排设置的定子I和定子Ⅱ,定子I包括定子铁芯I和定子绕组I, 所述定子铁芯I上开有螺旋齿槽,所述螺旋齿槽的旋向与电机轴线的正方向间为右手螺旋关 系,定子铁芯I的螺旋齿槽内均绕制分数槽集中绕组,定子Ⅱ包括定子铁芯Ⅱ和定子绕组Ⅱ, 所述定子铁芯Ⅱ上开有螺旋齿槽,所述螺旋齿槽的旋向与电机轴线的正方向间为左手螺旋关 系,定子铁芯I和定子铁芯Ⅱ的螺旋齿槽内均绕制分数槽集中绕组,绕组的相序按顺时针方 向依次为A、D、C、F、B、E六相,六相绕组采用六相双Y移30°绕组结构。

本发明定子采用螺旋齿槽和绕组,转子结构为表贴棋盘式永磁体阵列的导磁转轴。定子 绕组I通入两种相序的六相对称电流时,将产生固定转矩推力比的正、反向左手螺旋运动; 定子绕组Ⅱ通入两种相序的六相对称电流时,将产生固定转矩推力比的正、反向右手螺旋运 动。定子I、Ⅱ同时通入大小相等、特定相序的对称六相电流时,两个定子产生的转矩或推 力分量因等大反向而抵消,余下推力或转矩分量等大同向而相互增强,从而产生纯直线或纯 旋转运动。

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