本實(shí)用新型涉及電機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種弧形永磁電機(jī)。
背景技術(shù):
弧形永磁電機(jī)由一個(gè)轉(zhuǎn)子和一個(gè)定子組成,轉(zhuǎn)子為圓環(huán)狀,定子為圓環(huán)狀或圓弧狀,考慮到材料成本以及生產(chǎn)制造工藝等因素,用于驅(qū)動(dòng)大型設(shè)備的弧形永磁電機(jī)的定子通常設(shè)計(jì)為圓弧狀。定子內(nèi)的電機(jī)線圈在通交流電后與轉(zhuǎn)子的永磁體一起產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度相關(guān)。目前,由于弧形永磁電機(jī)定子的體積有限,導(dǎo)致設(shè)于定子內(nèi)的線圈較少,進(jìn)而限定了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度,從而影響電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩,使得電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩較小而難以驅(qū)動(dòng)大型數(shù)控旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實(shí)用新型提供一種弧形永磁電機(jī),所述電機(jī)通過(guò)設(shè)置多個(gè)定子來(lái)提高旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度,進(jìn)而增大電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。
為解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
一種弧形永磁電機(jī),包括轉(zhuǎn)子和設(shè)于轉(zhuǎn)子外圍的多個(gè)定子,所述轉(zhuǎn)子為圓環(huán)狀,所述定子為圓弧狀,轉(zhuǎn)子與定子同圓心設(shè)置;所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯和固設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵芯外側(cè)面的多個(gè)永磁體,所述定子包括定子鐵芯和設(shè)于定子鐵芯內(nèi)部的電機(jī)線圈,所述電機(jī)線圈用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
進(jìn)一步的,多個(gè)定子在轉(zhuǎn)子外側(cè)的圓周方向上均勻分布,定子和轉(zhuǎn)子之間設(shè)有徑向?qū)挾葹?.2-5.0mm的氣隙。
進(jìn)一步的,所述定子的數(shù)目為2或3個(gè)。
單個(gè)定子的定子鐵芯與轉(zhuǎn)子的m個(gè)永磁體正對(duì),定子鐵芯的內(nèi)側(cè)面均勻設(shè)有n條凹槽,所述電機(jī)線圈纏繞安裝在所述凹槽內(nèi);m和n均為大于等于4的正整數(shù)。
進(jìn)一步的,所述永磁體為與轉(zhuǎn)子鐵芯同圓心的圓弧狀永久磁鐵,多個(gè)永磁體在轉(zhuǎn)子鐵芯外側(cè)面按N極-S極交叉均勻緊密排列。
進(jìn)一步的,所述凹槽為與轉(zhuǎn)子中心軸平行的梯形槽;凹槽的槽口寬度大于相鄰永磁體的間距且小于等于單個(gè)永磁體的長(zhǎng)度。
進(jìn)一步的,所述轉(zhuǎn)子的中心孔內(nèi)穿設(shè)有用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的數(shù)據(jù)反饋裝置。
進(jìn)一步的,所述數(shù)據(jù)反饋裝置包括光柵傳感器和編碼器。
相比現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型弧形永磁電機(jī)包括轉(zhuǎn)子和設(shè)于轉(zhuǎn)子外圍的多個(gè)定子,定子內(nèi)設(shè)有用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的電機(jī)線圈;由于增加了定子的數(shù)目,電機(jī)中能夠容置更多的電機(jī)線圈,使得旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度相比以往有較大的提升,進(jìn)而增大電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)能夠驅(qū)動(dòng)大型數(shù)控旋轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型弧形永磁電機(jī)實(shí)施例一的立體圖;
圖2為本實(shí)用新型弧形永磁電機(jī)實(shí)施例二的立體圖;
圖示:10、轉(zhuǎn)子;11、轉(zhuǎn)子鐵芯;12、永磁體;13、相鄰永磁體間隙;14、數(shù)據(jù)反饋裝置;20、定子;21、定子鐵芯;22、電機(jī)線圈;23、凹槽。
具體實(shí)施方式
下面,結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式,對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述:
實(shí)施例一
如圖1所示,一種弧形永磁電機(jī),包括轉(zhuǎn)子10和設(shè)于轉(zhuǎn)子10外圍的多個(gè)定子20,所述轉(zhuǎn)子10為圓環(huán)狀,所述定子20為圓弧狀,轉(zhuǎn)子10與定子20同圓心設(shè)置;所述轉(zhuǎn)子10包括轉(zhuǎn)子鐵芯11和固設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵芯11外側(cè)面的多個(gè)永磁體12,所述定子20包括定子鐵芯21和設(shè)于定子鐵芯21內(nèi)部的電機(jī)線圈22,所述電機(jī)線圈22用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子10旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。本實(shí)用新型弧形永磁電機(jī)包括轉(zhuǎn)子10和設(shè)于轉(zhuǎn)子10外圍的多個(gè)定子20,定子20內(nèi)的電機(jī)線圈22在通交流電的情況下與永磁體12相互作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng);由于增加了定子20的數(shù)目,電機(jī)中能夠容置更多的電機(jī)線圈22,使得旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度相比以往有較大的提升,進(jìn)而增大電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)能夠驅(qū)動(dòng)大型數(shù)控旋轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
為了保證產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度能夠分布均勻,多個(gè)定子20在轉(zhuǎn)子10外側(cè)的圓周方向上均勻分布;另外,為了使轉(zhuǎn)子10能夠正常旋轉(zhuǎn),同時(shí)避免電機(jī)工作時(shí)能量損耗過(guò)多,所述定子20和轉(zhuǎn)子10之間設(shè)有徑向?qū)挾葹?.2-5.0mm的氣隙。
為了在增加定子20數(shù)目的同時(shí)能夠有效控制電機(jī)的制造成本,所述定子20的數(shù)目為2或3個(gè)。本實(shí)施例中,設(shè)有兩個(gè)定子20。
單個(gè)定子20的定子鐵芯21與轉(zhuǎn)子10的m個(gè)永磁體12正對(duì),定子鐵芯21的內(nèi)側(cè)面均勻設(shè)有n條凹槽23,所述電機(jī)線圈22纏繞安裝在所述凹槽23內(nèi),電機(jī)線圈22與永磁體12位置正對(duì);m和n均為大于等于4的正整數(shù)。由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是電機(jī)線圈22通交流電時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與永磁體12的磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生的,電機(jī)線圈22與永磁體12的相對(duì)位置以及各自數(shù)目都對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度有影響,本實(shí)用新型中凹槽23位置以及凹槽23和永磁體12數(shù)目有利于產(chǎn)生較大磁場(chǎng)強(qiáng)度的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
為了方便將永磁體12固定安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯11的外側(cè)面上,同時(shí)避免相鄰永磁體12的排斥作用,所述永磁體12為與轉(zhuǎn)子鐵芯11同圓心的圓弧狀永久磁鐵,多個(gè)永磁體12在轉(zhuǎn)子鐵芯11外側(cè)面按N極-S極交叉均勻緊密排列。
為了方便將電機(jī)線圈22安裝在凹槽23里,同時(shí)避免電機(jī)線圈22從凹槽23的槽口位置脫離凹槽23,所述凹槽23為與轉(zhuǎn)子10中心軸平行的梯形槽;此外,凹槽23的槽口寬度大于相鄰永磁體間隙13寬度且小于等于單個(gè)永磁體12的長(zhǎng)度,這樣不論轉(zhuǎn)子10轉(zhuǎn)動(dòng)到什么位置,電機(jī)線圈22總與不同永磁體12正對(duì)。
為了能夠檢測(cè)轉(zhuǎn)子10的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),避免轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)速過(guò)高造成損壞,所述轉(zhuǎn)子10的中心孔內(nèi)穿設(shè)有用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子10運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的數(shù)據(jù)反饋裝置14。所述數(shù)據(jù)反饋裝置14包括光柵傳感器和編碼器。所述光柵傳感器用于測(cè)量轉(zhuǎn)子10的角速度,并傳輸給編碼器;所述編碼器用于將轉(zhuǎn)子10的角速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),并傳輸給后臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)速過(guò)高時(shí),數(shù)據(jù)反饋裝置14將轉(zhuǎn)子10的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸給后臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)器,并由后臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)器控制減小轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)速。這里,數(shù)據(jù)反饋裝置14通過(guò)后臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)器控制轉(zhuǎn)子10轉(zhuǎn)速的技術(shù)是已知的。
實(shí)施例二
本實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同,不同點(diǎn)在于本實(shí)施例中定子20的數(shù)目為3個(gè);通過(guò)設(shè)置3個(gè)定子20,進(jìn)一步提高電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩,滿足電機(jī)的具體使用要求。
對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思,做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變,而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。