[发明专利]组合定子铁心爪极横向磁通永磁无刷电机结构及其方法

说明书

本公开提出了组合定子铁心爪极横向磁通永磁无刷电机结构及其方法，包括：由内至外依次布置的转轴、转子及定子；其中，所述定子由三组结构尺寸相同的一相定子模块组成，每相定子模块均包括定子轭、定子齿以及一相绕组线圈，所述定子齿由定子齿齿身和定子齿齿靴组成，所述定子齿齿身部分嵌入到定子轭中，所述定子齿齿靴与定子齿齿身过盈配合，具有高转矩密度、高效率、过载能力强、制造加工工艺简单、驱动控制方式简单的优势。

技术领域

本公开属于电机技术领域，尤其涉及组合定子铁心爪极横向磁通永磁无刷电机结构及其方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

直驱电机目前并没有非常严格的定义，其主要特点为低速大转矩，一般是指转速低于500转/分钟可以直接驱动负载的电机。对于设计转速低于50转/分钟的直驱电机，则称其为超低速直驱电机。当前直驱电机在工业领域中有着非常广泛的应用，在商业通风、工业生产传送系统、油田开采、港口起重、风力发电等场合开始逐渐发挥作用。传统采用感应电机加装机械减速器的动力系统往往存在整体结构复杂庞大、减速器昂贵且易故障磨损、设备整体可靠性差、检修频率高、维修周期长以及设备整体运行效率低等问题，已经无法满足当前经济社会发展以及节能环保的需求，因此可以预见直驱电机将会在工业领域得到更广的普及并发挥更大的价值。特别是近些年来各主流企业开始引进工业机器人代替传统劳动力进行生产。工业机器人的4大组成部分为：本体、伺服系统(包括伺服驱动和伺服电动机)、减速器、控制器。但是，仅其中的减速器成本占比就达到36％。工业机器人通过加装直驱电机代替传统的伺服电机+减速器组合传动机构，则可以极大程度降低工业机器人整体成本，此外通过摒弃减速器这一复杂机械机构，工业机器人设备运行可靠性和安全性可以大幅提升。

传统的感应电机作为直驱电机使用存在诸多问题。感应电机在设计为低额定转速时，要求其有较多的极数，导致励磁电流大幅增加，进而造成电机效率和功率因数下降，因此，目前主流研究均不采用感应电机作为直驱电机使用。永磁同步电机的励磁磁场由永磁体提供，因而不会存在励磁电流，电机可以具有更高的极对数，适宜低速大转矩直驱应用；此外，永磁电机还具有功率因数高、效率高等优点，满足了工业生产对节能减排的需求。