[发明专利]一种沿长轴大面离散分布多极对绕组的电机

说明书

本发明涉及电机技术领域，具体是一种沿长轴大面离散分布多极对绕组的电机，在结构形式上可分为沿长轴离散分布多极对绕组的旋转电机和沿大面离散分布多极对绕组的直线电机；沿长轴离散分布多极对绕组的旋转电机由n个单元旋转模块连接组成，沿大面离散分布多极对绕组的直线电机由n个单元动子模块连接组成；各所述单元模块输出的转矩或推力相同；所述转子结构或定子结构上的绕组为多极对绕组，全部单元模块的多极对绕组串联连接；有益效果是：各单元模块能够产生相同的转矩或推力，实现了各单元模块的绝对同步，电机只需一个驱动器驱动，且单元模块数量可任意扩展，有利于提高扩展性、降低成本；本发明适用于交流永磁同步电机、直流无刷电机和交流异步电机。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体是一种沿长轴大面离散分布多极对绕组的电机。

背景技术

为了提高加工范围或生产效率，机电设备向大型化方向发展。为了有效地驱动大型的机电设备，往往需要对设备结构进行多点位同步驱动。目前，针对大型结构多点位同步驱动的方法主要有机械同步和电气同步两种。

机械同步是指电机集中驱动一根长轴，再由机械传动在长轴不同点位同步驱动大尺寸工作台，这种方式简单易行，但存在长轴变形而引起的多点驱动不同步问题和转动不平衡引起的机械振动问题。电气同步则是指采用多台电机同步控制来实现多点位驱动大尺寸工作台，这种方法有较好的同步精度，但存在控制难度高，控制器接口扩展性差和成本高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种沿长轴大面离散分布多极对绕组的电机，以解决上述背景技术中提出的大型机电设备多点同步驱动中存在同步误差或接口多而成本高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种沿长轴大面离散分布多极对绕组的电机，在结构形式上可以分为沿长轴离散分布多极对绕组的旋转电机和沿大面离散分布多极对绕组的直线电机；

所述沿长轴离散分布多极对绕组的旋转电机由n个单元旋转模块连接组成，所述单元旋转模块由极对绕组组成的定子结构和对应的转子结构组成；转子结构和定子结构之间采用轴承支承；n个单元旋转模块之间连接分为定子绕组连接和转子连接，定子绕组的接线方式为电气连接，转子通过联轴器、连接轴刚性连接；

所述沿大面离散分布多极对绕组的直线电机包括由旋转电机拓扑展开的n个单元动子模块；所述直线电机包含的动子结构和定子结构通过滑块连接，滑块在导轨做直线运动；n个单元动子模块之间连接分为动子绕组连接和动子连接，动子绕组的接线方式为电气连接，动子连接由连接板刚性连接。

作为本发明进一步的方案：所述单元旋转模块可以分为永磁体转子结构和金属导体转子结构，永磁体转子结构为沿长轴离散分布多极对绕组的永磁同步旋转电机，金属导体转子结构为沿长轴离散分布多极对绕组的交流异步旋转电机。

作为本发明再进一步的方案：所述动子绕组沿大面横向分布，得到沿大面横向离散分布多极对绕组的直线电机，所述动子绕组沿大面纵向分布，得到沿大面纵向离散分布多极对绕组的直线电机。

作为本发明再进一步的方案：定子为永磁体时，可以做成动绕组式永磁同步直线电机，定子为金属导体时，可以做成动绕组式交流异步直线电机；反过来，动子结构的动子为永磁体时，可以做成定绕组式永磁同步直线电机；动子为金属导体时，可以做成定绕组式交流异步直线电机。

作为本发明再进一步的方案：所述沿长轴大面离散分布多极对绕组的电机的极对绕组线圈之间采用星型或三角形连接方式，且各极对绕组线圈之间采用串联供电方式。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：各单元模块能够产生相同的转矩或推力，实现了各单元模块的绝对同步，电机只需一个驱动器驱动，且单元模块数量可任意扩展，有利于提高扩展性、降低成本；本发明适用于交流永磁同步电机、直流无刷电机和交流异步电机。

附图说明