[实用新型]一种电容可变式静电电机

说明书

本实用新型公开了一种电容可变式静电电机，包括同轴套装的壳体和转子转轴，还包括套装并固定于转子转轴上的转子和定子，所述转子朝向定子的侧壁上沿周向设置有一个以转子转轴为中心轴的转子电极层，所述定子朝向转子的侧壁上沿周向分别设置有以转子转轴为中心轴的第一定子电极层和第二定子电极层，通过控制电路实现定子电极层上不同定子电极极性的快速切换，使得转子电极与对应的定子电极之间产生排斥力或吸引力，进而推动转子相对定子持续旋转，从而解决了现有电容可变式静电电机不能持续产生驱动转矩、电机工作不稳定的问题。

技术领域

本实用新型属于静电电机技术领域，具体涉及一种电容可变式静电电机。

背景技术

电容可变式静电电机是以静电为能量源的一种能量转换装置，对电容可变式静电电机施加驱动电压后，利用定转子电极之间基于静电能的能量变化趋势产生静电转矩，驱动转子电极向定子电极旋转，以达到二者之间能量最小的平衡位置。电容可变式静电电机仅由电介质和电极构成，与电磁电机相比，节省了绕组线圈、铁心和永磁体，具有构造简单、加工容易、损耗小、适用于超高温、强磁场领域等一系列优点。目前，电容可变式静电电机在MEMS系统中得到了广泛的应用。

然而，由于目前电容可变式静电电机的研制和开发还尚未成熟，电容可变式静电电机控制策略的研究还处在初步阶段，可能存在定转子之间不能持续产生驱动转矩、电机工作不稳定等技术问题，亟需研究一种控制效果良好并且能持续产生驱动转矩的电容可变式静电电机。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本实用新型提供了一种电容可变式静电电机，以解决现有技术中电容可变式静电电机不能持续产生驱动转矩和电机工作不稳定的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采取如下的技术方案：

一种电容可变式静电电机，包括同轴套装的壳体和转子转轴，还包括套装并固定于转子转轴上的转子和定子，所述转子朝向定子的侧壁上沿周向设置有一个以转子转轴为中心轴的转子电极层，所述定子朝向转子的侧壁上沿周向分别设置有以转子转轴为中心轴的第一定子电极层和第二定子电极层，其特征在于，所述第一定子电极层、转子电极层与第二定子电极层由外向内依次交错分布；

所述转子电极层包括若干等间隔设置的转子电极，每个转子电极均连接正电压；

所述第一定子电极层包括多个等间隔设置的第一定子电极，相邻第一定子电极之间设置有第二定子电极；

所述第二定子电极层包括多个等间隔设置的第三定子电极，相邻第三定子电极之间设置有第四定子电极；

所述第一定子电极、第二定子电极、第三定子电极、第四定子电极与转子电极的数量相同；

第一定子电极与第三定子电极的极性相同，第二定子电极与第四定子电极的极性相同，且第一定子电极的极性与第二定子电极的极性相反；

当第一定子电极和第二定子电极进行极性切换时，第三定子电极和第四定子电极能够同步进行极性切换。

本实用新型还具有以下技术特征：

具体的，所述转子转轴通过开设在壳体前后表面中心位置上的通孔穿出壳体。

更进一步的，所述定子和转子均由导电材料制成。

更进一步的，所述壳体为圆柱形。

更进一步的，所述第一定子电极、第二定子电极、第三定子电极、第四定子电极和转子电极的形状为扇形或矩形。

更进一步的，所述第一定子电极、第二定子电极、第三定子电极、第四定子电极与转子电极的数量均为7个。