[发明专利]一种非均匀排列的裂齿定转子永磁游标电机

说明书

本发明公开了一种非均匀排列的裂齿定转子永磁游标电机，它涉及永磁式直驱电机技术领域。它包括定子和转子部件，定子包括定子轭、定子大齿、定子裂齿、绕组和定子永磁体，转子包括转子轭、转子齿和转子永磁体，与定子轭连接的定子大齿在空间上非均匀排列，定子大齿在末端分裂成定子裂齿，定子永磁体放置在由定子裂齿形成的槽内，绕组放置在由定子大齿形成的槽内，转子永磁体放置在由转子齿形成的槽内。本发明解耦永磁电机绕组极对数和转子极对数的约束，使得该电机适合超低速运行，削弱齿谐波转矩，使得该电机运行平稳，提高气隙磁密，使得该电机增加转矩密度，本电机适用于直驱的机床转台、机器人关节等场合，可取代减速机，市场应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及的是永磁式直驱电机技术领域，具体涉及一种非均匀排列的裂齿定转子永磁游标电机。

背景技术

随着我国制造业水平的提高，直驱系统在工业制造中逐渐受到青睐。传统驱动方案中，为了获得低速大转矩的驱动输出，电机多配合减速机使用，减速机属于精密机械部件，其加工难度大、成本高，而且存在传动效率低，传动精度差和振动噪声明显等问题。为了解决减速机带来的问题，近年来直驱电机得到业界的广泛关注，其中采用分数槽集中绕组方案的永磁直驱电机已经在半导体加工，激光切割，检测装置上得到初步应用。对于分数槽集中绕组电机来说，其极对数和槽数有严格的约束关系，要求极对数接近槽数的1/2，有限的槽数限制了极对数的继续增加，使其不适合超低速运行；另外只有转子上有磁铁，限制了气隙磁密的进一步提高，使其不适合在对转矩密度要求较高的场合使用，如机器人、机床转台等。

为了进一步提高直驱电机的转矩密度和降低电机的适用转速，一种利用磁场调制原理工作的游标电机开始得到一些学者的重视。游标电机利用磁场调制的谐波进行工作，解耦了转子极对数和槽数的约束关系，使得在有限槽数下可以设计出更多的转子极对数，适合于超低速运行。本发明利用的技术特征主要有：非均匀齿，裂齿，定转子永磁体，与目前已有发明有明显差异。现将以游标电机为主题检索到的较为接近本发明的专利陈列如下，介绍本发明和已有专利的区别，用以说明本发明的原创性和新颖性。

中国发明专利申请号201210013796.5公开的一种永磁直驱式游标电机，采用均匀齿和非裂齿结构，与本发明提出的非均匀齿和裂齿有明显区别。

中国发明专利申请号201210014193.7公开的一种盘式永磁游标电机和中国实用新型专利申请号201220020263.5公开的一种盘式低速大转矩永磁游标电机，均属于盘式电机范畴，与本发明提出的电机机构差异明显。

中国发明专利申请号201310445593.8公开的一种减小定位力的定子永磁型游标电机结构、中国发明专利申请号201610960409.7公开的聚磁型交替极游标永磁电机及其应用，均属于直线电机领域，与本发明提出的旋转电机结构有明显差异。

中国发明专利申请号201210192651.6 公开的容错式永磁游标电机、发明专利申请号201210539414.2公开的一种聚磁式定子永磁型游标电机、发明专利申请号201310444664.2公开的一种圆周均布模块的定子永磁型游标电机、发明专利申请号201410340588.5公开的混合磁材料永磁容错游标电机、发明专利申请号201610547957.7公开的永磁游标电机和发明专利申请号为201610800718.8公开的一种跨两齿集中绕组游标永磁电机，采用的均是单边永磁体(永磁在定子或转子上)和均匀齿结构，与本发明提出的定转子永磁体和非均匀齿特征差异明显。

中国发明专利申请号201310069614.0公开的轴向磁场双定子游标电机，属于轴向磁场电机范畴，且采用双定子结构，与本发明提出的电机磁路不同，且结构有明显差异。