CN101860130B - 径向磁场直线旋转电机定子叠片旋转错位叠压方法 - Google Patents

径向磁场直线旋转电机定子叠片旋转错位叠压方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101860130B
CN101860130B CN2010101422996A CN201010142299A CN101860130B CN 101860130 B CN101860130 B CN 101860130B CN 2010101422996 A CN2010101422996 A CN 2010101422996A CN 201010142299 A CN201010142299 A CN 201010142299A CN 101860130 B CN101860130 B CN 101860130B
Authority
CN
China
Prior art keywords
stator
tooth
pole
magnetic pole
pair
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2010101422996A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101860130A (zh
Inventor
杨文焕
严兰舟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Shanghai for Science and Technology
Original Assignee
University of Shanghai for Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Shanghai for Science and Technology filed Critical University of Shanghai for Science and Technology
Priority to CN2010101422996A priority Critical patent/CN101860130B/zh
Publication of CN101860130A publication Critical patent/CN101860130A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101860130B publication Critical patent/CN101860130B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明涉及一种径向磁场直线旋转电机定子叠片旋转错位叠压方法，定子的叠片有p对极，其中只有一对是齿，其余是槽，每一对磁极的形状相同，内径大的极弧形成定子铁芯的槽，内径小的极弧形成定子铁芯的齿，先以第一对极为齿叠压gt片硅钢片作为第一磁极对，然后顺时针旋转一个极距再叠压gt片硅钢片作为第二磁极对，再顺时针旋转一个极距再叠压gt片硅钢片作为第三磁极对，一直完成第p磁极对的定子磁极叠压；即完成第一个齿距的叠压，每次旋转的角度为
Figure DSA00000074228800011
方法适用于圆筒型旋转直线电机的定子。这种定子既可作为常规圆筒式直线步进电机的定子，也适用于直线旋转步进电机直线运动部分的定子。是一种结构简单，适用广泛的新型定子成形技术。

Description

径向磁场直线旋转电机定子叠片旋转错位叠压方法
技术领域
本发明涉及一种定子设计与成型技术，特别涉及一种径向磁场直线旋转电机定子叠片旋转错位叠压方法。
背景技术
直线步进电机的结构有扁平型、圆筒型和螺旋型等多种形式，其磁场方向基本为轴向磁场。对于新型的径向磁场圆筒形直线步进电机和直线旋转步进电机，由于其径向磁场的磁路需要，其定子的p对磁极(即2p个磁极)在每一个定子截面，只能有1对为齿，其余为槽，而且定子齿距又为转子齿距的(p-1)倍，这样使得定子结构比较复杂；对于径向磁场的圆筒型直线步进电机的定子铁芯的环形齿，和直线旋转步进电机转子矩形齿，其定子磁极结构都比较复杂。这种复杂的定子结构给电机制造带来了困难，限制了这种电机的推广和应用。
发明内容
本发明是针对新型的径向磁场圆筒形直线步进电机中定子结构不适合生产的问题，提出了一种径向磁场直线旋转电机定子叠片旋转错位叠压方法，以一种形状定子铁芯叠片，采用旋转错位叠压技术，形成圆筒式直线电机的多磁极不对称定子结构，该结构可以用于径向磁场圆筒形直线步进电机和直线旋转步进电机的定子形成工艺，也适用于直线旋转步进电机直线运动部分的定子形成工艺。为解决径向磁场直线步进电机定子铁芯成形提供了简捷的途径。
本发明的技术方案为：一种径向磁场直线旋转电机定子叠片旋转错位叠压方法，包括由定子轭、定子磁极、定子齿构成的定子叠片，方法包括如下步骤：
1)定子的叠片有p对极，其中只有一对是齿，其余是槽，每一对磁极的形状相同，内径大的极弧形成定子铁芯的槽，内径小的极弧形成定子铁芯的齿；
2)径向磁场直线步进电机定子铁芯的定子齿槽排列规则为：定子各个磁极的齿、槽沿定子极靴表面轴向一齿一槽依次排列，且槽齿的宽度满足以下公式：定子轴向槽宽为bs＝n(P-1)bt，式中，bt为定子轴向齿宽；n为与精度有关的常数，n＞0；P为极对数；定子轴向齿宽
Figure GSA00000074229100021
bz为齿距；
3)槽齿的片数：硅钢片的厚度为D，叠压系数为k(k＜1)，定轴向弧形齿的硅钢片数gt取正整数；定子槽的宽度为bs，定轴向弧形槽的硅钢片数
Figure GSA00000074229100023
gs取正整数；
4)旋转错位叠压，根据定子磁极对数p进行先以第一对极为齿叠压gt片硅钢片作为第一磁极对，然后顺时针旋转一个极距再叠压gt片硅钢片作为第二磁极对，再顺时针旋转一个极距再叠压gt片硅钢片作为第三磁极对，一直完成第p磁极对的定子磁极叠压；即完成第一个齿距的叠压，每次旋转的角度为
5)重复步骤4)直到满足定子的齿距要求。
本发明的有益效果在于：本发明径向磁场直线旋转电机定子叠片旋转错位叠压方法，方法适用于圆筒型旋转错片结构的直线电机的定子设计与成形。这种定子既可作为常规圆筒式直线步进电机的定子，也适用于直线旋转步进电机直线运动部分的定子。是一种结构简单，适用广泛的新型定子成形技术。
附图说明
图1为本发明径向磁场直线步进电机定子铁芯结构图；
图2为本发明径向磁场直线步进电机定子铁芯叠片结构图；
图3为本发明组成定子所用的铁芯钢片图；
图4为本发明A-a磁极为第一齿的叠压位置图；
图5为本发明A-a磁极为第一齿的叠压成的齿和其他磁极的槽结构图；
图6为本发明B-b磁极为第二齿的叠压位置图；
图7为本发明B-b磁极为第二齿的叠压成的齿和其他磁极的槽结构图；
图8为本发明C-c磁极为第三齿的叠压位置图；
图9为本发明C-c磁极为第三齿的叠压成的齿和其他磁极的槽结构图；
图10为本发明A-a磁极为第四齿的叠压成的齿和其他磁极的槽结构图。
具体实施方式
径向磁场的圆筒形直线步进电机或径向磁场的直线旋转步进电机的定子铁芯叠片结构如图1所示。该定子铁芯是由形状相同的硅钢片采用旋转错位叠压技术形成，其定子叠片有定子轭、定子磁极、定子齿构成，如图1所示。形成径向磁场直线步进电机定子铁芯叠片结构如图2所示。
定子铁芯磁极轴向齿槽参数计算方法：
1)定子每极齿数z：
Figure GSA00000074229100031
(1)式中，z为每极齿数；bz为齿距，l为磁极轴向长度。
2)槽宽bs：bs＝n(P-1)bt (2)式中，bt为定子轴向齿宽；n为与精度有关的常数，n＞0；P为极对数。
3)定子轴向齿宽bt：由于bz＝bt+bs，带入(2)得
Figure GSA00000074229100032
定子铁芯磁极轴向齿槽排列规则：径向磁场直线步进电机定子铁芯的定子齿槽排列规则为：定子各个磁极的齿、槽沿定子极靴表面轴向一齿一槽依次排列，且槽齿的宽度满足公式(2)和公式(3)；如果当图1中左侧第一个为齿的磁极是A-a磁极，那么其余B-b、C-c磁极为槽。
这样以A-a磁极为参考，当A-a磁极的齿宽满足bt以后；B-b磁极由槽变为齿，直到B-b磁极也满足齿宽bt后，再转为C-c磁极为齿。相对于A-a磁极的齿，B-b磁极的齿轴向下移一个极距bt或以上，C-c磁极的齿相对于B-b磁极的齿轴向下移动一个极距bt或以上，然后在回到A-a磁极，如图1所示。
采用旋转错位叠压法的定子硅钢片的形状：采用旋转错位叠压法制造径向磁场直线步进电机定子铁芯定子的叠片必需设计成同一形状，如图3所示组成定子所用的铁芯钢片图。
采用旋转错位叠压法制造径向磁场直线步进电机定子铁芯定子的叠片有p对极，其中只有一对是齿，其余是槽，如图3所示。图中p＝3，6个磁极分别为1、2、3、1′、2′、3′。形成三个极对，分别为：1-1′极对、2-2′极对、3-3′极对。每一对磁极的形状相同，即1极与1′极相同，2极与2′极相同、3极与3′极相同。内径大的极弧形成定子铁芯的槽，如R2，对应磁极为2-2′极对、3-3′极对；内径小的极弧形成定子铁芯的齿，如R1，1-1′极对。
采用旋转错位叠压法形成定子轴向齿槽宽度是利用硅钢片厚度通过计算得出，需要分别计算出定子轴向弧形齿的硅钢片数为gt和定子轴向弧形槽的硅钢片数为gs，其计算方法如下：
硅钢片的厚度为D，叠压系数为k(k＜1)，定轴向弧形齿的硅钢片数gt的其计算式为：
Figure GSA00000074229100041
(5)式中，gt取正整数。
定子槽的宽度为bs，定轴向弧形槽的硅钢片数gs的其计算式为：
Figure GSA00000074229100042
(6)式中，gs取正整数。
形成定子轴向齿槽的旋转错位叠压法：对于径向磁场圆筒形直线步进电机和直线旋转步进电机，旋转错位叠压法根据定子磁极对数p进行，即先以第一对极为齿叠压gt片硅钢片作为A-a磁极对，然后顺时针旋转一个极距再叠压gt片硅钢片作为B-b磁极对，最后顺时针旋转一个极距再叠压gt片硅钢片作为C-c磁极对，完成p＝3的定子磁极叠压。
每次旋转角度的计算为：
Figure GSA00000074229100043
(7)式中，θ°为以机械角度表示的极距。
1)以A-a磁极为第一齿的叠压，钢片的1-1′极对形成电机的A-a磁极的齿，共gt片硅钢片。如图4所示A-a磁极为第一齿的叠压位置图和图5A-a磁极为第一齿的叠压成的齿和其他磁极的槽结构图。
2)以B-b磁极为第二齿的叠压，钢片的1-1′极对形成电机的B-b磁极对，1-1′极对第一次顺时针旋转一个极距(θ°度，机械角度)，并与A-a磁极错位。共gt片硅钢片。如图6所示B-b磁极为第一齿的叠压位置图和图7所示B-b磁极为第一齿的叠压成的齿和其他磁极的槽结构图。
3)以C-c磁极为第三齿的叠压，钢片的1-1′极对形成电机C-c磁极对，1-1′极对第二次顺时针旋转一个极距(θ°度，机械角度)，并与B-b磁极错位。共gt片硅钢片。如图8所示C-c磁极为第一齿的叠压位置图和图9所示C-c磁极为第一齿的叠压成的齿和其他磁极的槽结构图。
至此，各个磁极的第一个齿叠压完毕，同时形成了A-a磁极的一个齿宽。可见，如果p对极的径向磁场圆筒形直线步进电机和直线旋转步进电机的定子铁芯，必需p-1次的叠压，可完成第一个齿距的叠压。
4)A-a磁极为第四齿的叠压，钢片的1-1′极对形成电机的A-a磁极的齿，1-1′极对第三次顺时针旋转一个极距(θ°度，机械角度)，并与C-c磁极错位，共gt片硅钢片。如图10所示A-a磁极为第四齿的叠压成的齿和其他磁极的槽结构图。如果电机的定子铁芯共有z个齿，重复1～3的步骤z次即可。

Claims (1)

1.一种径向磁场的直线旋转步进电机定子叠片旋转错位叠压方法，包括由定子轭、定子磁极、定子齿构成的定子叠片，其特征在于，方法包括如下步骤：
1)定子的叠片有P对极，其中只有一对是齿，其余是槽，每一对磁极的形状相同，内径大的极弧形成定子铁芯的槽，内径小的极弧形成定子铁芯的齿；
2)径向磁场的直线旋转步进电机定子铁芯的定子齿槽排列规则为：定子各个磁极的齿、槽沿定子极靴表面轴向一齿一槽依次排列，且槽齿的宽度满足以下公式：定子轴向槽宽为bs＝n(P-1)bt式中，bt为定子轴向齿宽；n为与精度有关的常数，n＞0；P为极对数；定子轴向齿宽
Figure FSB00000848134700011
bz为齿距；
3)槽齿的片数：硅钢片的厚度为D，叠压系数为k(k＜1)，定子轴向弧形齿的硅钢片数
Figure FSB00000848134700012
gt取正整数；定子槽的宽度为bs，定子轴向弧形槽的硅钢片数
Figure FSB00000848134700013
gs取正整数；
4)旋转错位叠压，根据定子磁极对数P进行先以第一对极为齿叠压gt片硅钢片作为第一磁极对，然后顺时针旋转一个极距再叠压gt片硅钢片作为第二磁极对，再顺时针旋转一个极距再叠压gt片硅钢片作为第三磁极对，一直完成第P磁极对的定子磁极叠压；即完成第一个定子齿距的叠压，每次旋转的角度为
Figure FSB00000848134700014
5)重复步骤4)直到满足定子的齿距要求。
CN2010101422996A 2010-04-08 2010-04-08 径向磁场直线旋转电机定子叠片旋转错位叠压方法 Expired - Fee Related CN101860130B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101422996A CN101860130B (zh) 2010-04-08 2010-04-08 径向磁场直线旋转电机定子叠片旋转错位叠压方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101422996A CN101860130B (zh) 2010-04-08 2010-04-08 径向磁场直线旋转电机定子叠片旋转错位叠压方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101860130A CN101860130A (zh) 2010-10-13
CN101860130B true CN101860130B (zh) 2012-11-14

Family

ID=42945846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010101422996A Expired - Fee Related CN101860130B (zh) 2010-04-08 2010-04-08 径向磁场直线旋转电机定子叠片旋转错位叠压方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101860130B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102570734B (zh) * 2012-01-20 2013-09-25 上海理工大学 高起动推力径向磁场直线旋转电机定子双片叠压法
CN104638849A (zh) * 2015-02-16 2015-05-20 武汉华大新型电机科技股份有限公司 降低电机齿槽转矩和转矩脉动的定转子冲片加工方法
CN107332365B (zh) * 2017-07-31 2019-07-09 广东威灵电机制造有限公司 电机定子铁芯和压缩机
CN107482805B (zh) * 2017-07-31 2019-07-30 广东威灵电机制造有限公司 电机定子铁芯和压缩机
CN107896020B (zh) * 2017-12-20 2024-04-12 浙江宝龙机电有限公司 一种驱动马达
CN114552813B (zh) * 2022-04-15 2024-02-27 哈尔滨工业大学 错片结构混合式螺旋步进电机

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1244743A (zh) * 1998-07-13 2000-02-16 Lg电子株式会社 交错的铁心叠片制成的直线电动机定子

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5022278B2 (ja) * 2008-03-12 2012-09-12 株式会社日立製作所 回転電機用の固定子鉄心およびその製造方法
JP5154398B2 (ja) * 2008-12-26 2013-02-27 三菱電機株式会社 積層型鉄心の製造方法及び積層型固定子の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1244743A (zh) * 1998-07-13 2000-02-16 Lg电子株式会社 交错的铁心叠片制成的直线电动机定子

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2009-219319A 2009.09.24
JP特开2009-65834A 2009.03.26
怡勇等.磁阻式直线旋转步进电机的直线运动磁场分析.《微电机》.2010,第43卷(第2期),第30-34页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101860130A (zh) 2010-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101860130B (zh) 径向磁场直线旋转电机定子叠片旋转错位叠压方法
US7002277B2 (en) Motor and motor manufacturing apparatus
EP1501172A2 (en) Brushless permanent magnet machine with axial modules of rotor magnetization skew and method of producing the same
JP5450189B2 (ja) 電機子コアの製造方法
CN104092342B (zh) 一种磁阻调制式双定子无刷双馈电机
CN103222165B (zh) 三相永磁伺服电动机
CN106067720B (zh) 一种低损耗半闭口槽型容错永磁圆筒直线电机及其加工方法
JP2008141853A (ja) 二軸同心軸モータ
JP2009219319A (ja) 回転電機用の固定子鉄心およびその製造方法
EP1863150A3 (en) Permanent magnet rotor for motors
CN103378701A (zh) 用于马达的转子和马达
JP2008523782A5 (zh)
CN110323863B (zh) 非对称混合磁极型永磁电机
CN109923756B (zh) 旋转电机
CN102938603A (zh) 模块化c型定子铁芯的圆筒型永磁直线电机
CN107453571A (zh) 开关磁阻电机
JP2005261188A (ja) 回転機用コア及び回転機
CN102570734B (zh) 高起动推力径向磁场直线旋转电机定子双片叠压法
JP5963454B2 (ja) アキシャルギャップ型モータ及びアキシャルギャップ型モータの製造方法
EP2865075A2 (en) Transverse flux machine
CA2950308A1 (en) Inserted permanent magnet rotor for an external rotor electric machine
CN106208573A (zh) 轴向气隙切换磁阻马达结构
CN102223050B (zh) 圆筒无重叠式横向磁通永磁直线电机
CN202068307U (zh) 三相永磁伺服电动机
CN107769510B (zh) 一种定子嵌有u型永磁体的混合式步进电机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121114

Termination date: 20150408

EXPY Termination of patent right or utility model