一種模塊化的線形永磁電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種模塊化的線形永磁電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的掃描伺服機(jī)構(gòu)多采用由"高速伺服電機(jī)+齒輪組+齒圈"等構(gòu)成的間接驅(qū)動(dòng) 方式，運(yùn)種通過(guò)齒輪曬合的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)不可避免地存在非線性摩擦力、間隔死區(qū)及彈性變形， 在完成啟動(dòng)、加速、減速、反轉(zhuǎn)及制動(dòng)等運(yùn)動(dòng)時(shí)，容易造成系統(tǒng)振動(dòng)、運(yùn)動(dòng)響應(yīng)慢、動(dòng)態(tài)剛度 差，運(yùn)些固有的缺陷都使得掃描機(jī)構(gòu)在進(jìn)一步提高其調(diào)速性能和定位能力時(shí)難W實(shí)現(xiàn)技術(shù) 性突破。
[0003] 而現(xiàn)有的永磁電機(jī)可W在有限角度內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中永磁體只有部 分有效，使得電機(jī)的永磁體利用率較低。此外，該電機(jī)的動(dòng)子處于不同位置時(shí)，動(dòng)子上不能 形成有效磁場(chǎng)，永磁體會(huì)對(duì)外圍電子設(shè)備造成干擾。且由于邊端效應(yīng)的影響，存在邊端的繞 組與中間部分繞組產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)差異較大、定位力和轉(zhuǎn)矩波動(dòng)較大的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種模塊化的線形永磁電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)，可提高永磁體的利 用率。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：
[0006] -種模塊化的線形永磁電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)，所述定子結(jié)構(gòu)包括：多個(gè)定子模塊和設(shè) 置在任意相鄰的兩個(gè)定子模塊之間的連接塊;其中，各所述定子模塊均包括:鐵忍組，所述 鐵忍組包括多個(gè)第一鐵忍和設(shè)置在相鄰的兩個(gè)第一鐵忍之間的第二鐵忍，所述第一鐵忍上 開(kāi)設(shè)有一個(gè)定子槽，所述第二鐵忍上開(kāi)設(shè)有兩個(gè)定子槽;繞組，各所述定子槽內(nèi)均設(shè)有一個(gè) 所述繞組，每個(gè)定子模塊中的各個(gè)繞組屬于同一相繞組;多個(gè)永磁體，各所述永磁體設(shè)置在 所述第一鐵忍與第二鐵忍之間。
[0007] 可選的，相鄰所述永磁體的充磁方向沿圓周方向相反。
[0008] 可選的，各所述定子槽的開(kāi)口朝向圓弧的圓屯、處。
[0009] 可選的，所述定子槽的開(kāi)口為全開(kāi)口或半開(kāi)口。
[0010] 可選的，動(dòng)子結(jié)構(gòu)與所述定子結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)設(shè)置，且所述動(dòng)子結(jié)構(gòu)與定子結(jié)構(gòu)之間具 有間隙，所述相鄰定子模塊之間的距離Tr和同一定子模塊中相鄰永磁體之間的距離Td分別 為：
[0011]
P ;其中，Tp為所述動(dòng)子結(jié)構(gòu)中的相鄰動(dòng)子凸極之 間的距離，m為繞組相數(shù)，i、j、k為參考系數(shù)，i和j為非負(fù)整數(shù)，k取值為0或1。
[0012] 可選的，所述動(dòng)子結(jié)構(gòu)包括多個(gè)動(dòng)子凸極，所述動(dòng)子凸極的數(shù)量與所述定子槽的 數(shù)量相匹配。
[0013] 可選的，所述永磁體的材料包括欽鐵棚、杉鉆及鐵氧體中至少一者。
[0014] 可選的，所述連接塊的材質(zhì)為非導(dǎo)磁材料。
[0015] 可選的，所述定子結(jié)構(gòu)為弧形或者直線形。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公開(kāi)了 W下技術(shù)效果：
[0017] 本發(fā)明模塊化的線形永磁電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)通過(guò)在第一鐵忍與第二鐵忍之間設(shè)置 永磁體，可在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，定子結(jié)構(gòu)中的所有永磁體都能產(chǎn)生有效的磁場(chǎng)，從而提高永 磁體的利用率，同時(shí)降低永磁體對(duì)外圍電子設(shè)備的電磁影響。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所 需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施 例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可W根據(jù)運(yùn)些附圖 獲得其他的附圖。
[0019] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例模塊化的線形永磁電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例模塊化的線形永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖3a為定子左邊端齒的寬度變化與第一定子模塊定位力基波幅值的對(duì)應(yīng)關(guān)系示 意圖；
[0022] 圖3b為定子右邊端齒的寬度變化與第=定子模塊定位力基波幅值的對(duì)應(yīng)關(guān)系示 意圖；
[0023] 圖4a為第一連接塊的寬度調(diào)整示意圖；
[0024] 圖4b為第二連接塊的寬度調(diào)整示意圖；
[0025] 圖5a為第一定子模塊的位置變化對(duì)第一定子模塊定位力基波幅值和相位的影響；
[0026] 圖化為對(duì)定子左邊端齒的寬度、定子右邊端齒的寬度和各定子模塊的位置進(jìn)行調(diào) 整后的定位力矩波形圖。
【附圖說(shuō)明】
[0027]
[0028] 定子結(jié)構(gòu) 1 第一鐵忍 1-1
[0029] 永磁體 1-2 繞組 1-3
[0030] 第一連接塊 1-4 第二連接塊 1-5
[0031] 定子左邊端齒 1-6 定子右邊端齒 1-7
[0032] 第二鐵忍 1-8 第一定子模塊 1-11
[0033] 第二定子模塊 1-12 第立定子模塊 1-13
[0034] 動(dòng)子結(jié)構(gòu) 2 動(dòng)子凸極 2-1。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0036] 本發(fā)明的目的是提供一種模塊化的線形永磁電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)，所述定子結(jié)構(gòu)包 括:多個(gè)定子模塊和設(shè)置在相鄰的兩個(gè)定子模塊之間的連接塊;其中，各所述定子模塊均包 括:鐵忍組，所述鐵忍組包括多個(gè)第一鐵忍和設(shè)置在相鄰的兩個(gè)第一鐵忍之間的第二鐵忍， 所述第一鐵忍上開(kāi)設(shè)有一個(gè)定子槽，所述第二鐵忍上開(kāi)設(shè)有兩個(gè)定子槽;繞組，各所述定子 槽內(nèi)均設(shè)有一個(gè)所述繞組，每個(gè)定子模塊中的各個(gè)繞組屬于同一相繞組;多個(gè)永磁體，各所 述永磁體設(shè)置在所述第一鐵忍與第二鐵忍之間。
[0037] 本發(fā)明模塊化的永磁電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)通過(guò)在第一鐵忍與第二鐵忍之間設(shè)置永磁 體，可在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，定子結(jié)構(gòu)中的所有永磁體都能產(chǎn)生有效的磁場(chǎng)，從而提高永磁體 的利用率，同時(shí)降低永磁體對(duì)外圍電子設(shè)備的電磁影響。
[0038] 本發(fā)明定子結(jié)構(gòu)中各個(gè)模塊獨(dú)立性好，可W把動(dòng)子結(jié)構(gòu)和定子結(jié)構(gòu)兩端開(kāi)斷而引 起的邊端效應(yīng)和各相繞組之間的相互影響降到最小;每個(gè)模塊的位置可調(diào)節(jié)，W此補(bǔ)償安 裝誤差對(duì)電機(jī)性能的影響;每個(gè)模塊設(shè)計(jì)自由度大。
[0039] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí) 施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0040] 如圖1所示，本實(shí)施例中，設(shè)置有=個(gè)定子模塊（即第一定子模塊1-11、第二定子模 塊1-12及第=定子模塊1-13)及兩個(gè)連接塊（即第一連接塊1-4和第二連接塊1-5)。定子模 塊的數(shù)量與繞組相數(shù)m相對(duì)應(yīng)，其中m為大