[发明专利]定子永磁型无轴承薄片电机及其工作方法

摘要

本发明公开了一种定子永磁型无轴承薄片电机及其工作方法，包括底座、定子、准正弦悬浮绕组、转矩绕组、转子以及定子永磁体阵列。定子铁芯通过定子压板压合并固定于底座内侧。转子结构包含转子凸极齿以及转子侧板，由低碳钢材料制成。永磁体阵列贴在定子齿上，提供永磁气隙磁通。准正弦悬浮绕组由不同匝数的线圈组成，选取特定的匝数来使其产生的气隙磁密接近于正弦波形，减小气隙磁密谐波使转子能稳定悬浮。转矩产生原理类似于普通永磁同步电机。本发明一种定子永磁型无轴承薄片电机及其工作方法，其永磁体在定子上，相比于传统表贴式无轴承永磁薄片电机，具有永磁体利用率高，散热快，转子结构简单等优点，其应用领域广泛。

主权项

1.一种定子永磁型无轴承薄片电机及其工作方法，包括底座(1)、定子(2)、准正弦悬浮绕组(8)、转矩绕组(9)、 转子(6)以及定子永磁体阵列(7)；/n上述定子(2)包括定子铁芯(23)，定子铁芯(23)通过定子上压板(21)和定子下压板(22)压合并固定于底座(1)内侧；定子铁芯(23)包括沿周向均布的定子齿；/n上述准正弦悬浮绕组(8)由不同匝数的线圈组成，绕制在相应的定子齿上；/n上述转矩绕组(9)为三相绕组，绕制在各个定子齿上；/n其特征在于：/n上述转子(6)为导磁材料制成，包括转子基体，在转子基体的轴向两端各设置有转子侧板(62)，位于两个转子侧板中间沿转子基体外壁周向均匀设置转子凸极齿(61)；转子凸极齿(61)与转子侧板(62)之间具有间隙；转子凸极齿(61)和转子侧板(62)外径相同；转子凸极齿(61)的轴向厚度与定子齿的轴向厚度相等；转子凸极齿(61)齿数大于等于三，并且转矩绕组(9)极对数与转子凸极齿(61)齿数相等；/n上述转子(6)跟定子(2)之间具有气隙；/n上述定子永磁体阵列(7)由轴向永磁体(72)和径向永磁体(71)组成；/n上述轴向永磁体(72)包括第一组多片弧形永磁体和第二组多片弧形永磁体；/n其中第一组多片弧形永磁体充磁方向为轴向向上，围成一个绕转子轴的整圆贴合在定子齿最内端的上表面；第二组多片弧形永磁体充磁方向为轴向向下，围成一个绕转子轴的整圆贴合在定子齿最内端的下表面；/n上述径向永磁体(71)包括第三组多片弧形永磁体和第四组多片弧形永磁体；/n其中第三组多片弧形永磁体充磁方向为径向向里，围成一个绕转子轴的整圆贴合在第一组多片弧形永磁体的上表面；第四组多片弧形永磁体充磁方向为径向向里，围成一个绕转子轴的整圆贴合在第二组多片弧形永磁体的下表面；/n轴向永磁体(72)和径向永磁体(71)被永磁体压板压紧在定子齿；/n转子(6)在轴向被动悬浮，其转子凸极齿(61)与定子铁芯(23)轴向对齐，转子侧板(62)轴向位置与径向永磁体(71)轴向位置对齐。/n