CN102290961B - 磁通反向平面电机 - Google Patents

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Abstract

磁通反向平面电机,属于电机技术领域。它解决了现有平面电机中存在的结构复杂、运动范围小、绕组利用率低的问题。本发明的初级铁心的初级齿和次级铁心的次级齿都是矩阵型排布的,将每个初级齿的端面分成2n×2n个单元格,对角相邻的单元格中固定有平行充磁的永磁体,且充磁方向垂直于初级齿表面;或者,沿X和Y向每相邻两个单元格之间嵌入一块永磁体,位于同一单元格周围的永磁体对该单元格进行充磁使其产生垂直初级齿表面的磁场,每个初级齿上的多个该种单元格仅对角相邻。或者,将每个初级齿的端面分成m×m个单元格,对角相邻的单元格中依次相间固定有永磁体和导磁块;所有永磁体的充磁方向相同。本发明为动初级或动次级结构。

Description

磁通反向平面电机
技术领域
本发明涉平面电机,属于电机领域。具体涉及到一种高推力密度平面电机。
背景技术
现代精密、超精密加工装备对高响应、高速度、高精度的平面驱动、直线旋转驱动装置有着迫切的需求,如机械加工、电子产品生产、机械装卸、机械加工、制造自动化仪表设备甚至机器人驱动等。通常这些装置由旋转式电动机产生动力驱动,再由皮带、滚珠丝杆等机械装置将电动机所产生的旋转动力转换为直线运动。由于机械装置结构复杂,传动精度和速度都受到限制,且需经常调校,具有成本高、可靠性差、体积大、维护复杂的缺点。
现有的平面驱动电机避免了上述采用电动机和机械装置配合实现平面运动系统所具有的缺点,但仍存在绕组的利用率低、推力密度低、系统效率低以及控制难度大等问题。
最初的平面驱动装置是由两台直接驱动的直线电机来实现的,采用层叠式驱动结构,这种结构增加了传动系统的复杂性,从本质上没有摆脱低维运动机构叠加形成高维运动机构的模式。对于底层的直线电机,要承载上层直线电机及其相关机械部件的总质量,从而严重影响了定位和控制精确度。而直接利用电磁能产生平面运动的平面电机,具有出力密度高、低热耗、高速度、高精度和高可靠性的特点,因省去了从旋转运动到直线运动再到平面运动的中间转换装置,可把控制对象同电机做成一体化结构,具有反应快、灵敏度高、随动性好及结构简单等优点。根据平面电机电磁推力的产生原理,可以将平面电机分为变磁阻型、同步型和感应型。其中,同步型平面电机具有结构简单、推力大、效率高和响应速度快等良好的综合性能,在二维平面驱动装置、特别是精密二维平面驱动装置中具有广阔的应用前景。
图18和图19所示为现有的一种永磁同步平面电机结构。该电机中包括定子和动子两大部件,它的工作原理类似于三相旋转永磁同步电机,定子包含铁心和4个相互垂直放置的推力绕组,每个绕组有独立的3个相,X向推力绕组用于驱动动子沿X方向运动,Y向推力绕组用于驱动动子沿Y方向运动。动子包含动子平台和4个永磁体阵列,永磁体阵列排列在动子平台的下表面,通过控制相应的三相绕组电流,动子平台就可以在平面上做定位运动。
该永磁同步平面电机能够实现平面的定位运动,但存在电机结构复杂、平面运动的范围小、绕组的利用率低、推力密度低、系统效率低等问题。
发明内容
为了解决现有平面电机中存在的结构复杂、运动范围小、绕组利用率低的问题,本发明设计了磁通反向平面电机。
本发明所述的第一种磁通反向平面电机由初级、次级和气隙构成,初级由若干个初级单元构成,每个初级单元包括初级单元铁心、初级绕组和永磁体;
次级包括次级铁心,在次级铁心的气隙侧沿X向和沿Y向开有相互垂直的槽,使得次级铁心的气隙侧表面形成矩阵型排布的次级齿,沿X向或沿Y向相邻的次级齿的中心之间的距离为次级齿的齿距τp
初级单元铁心为平板形,在其面向气隙侧沿X向和沿Y向开有相互垂直的槽,使得所述初级单元铁心的气隙侧表面形成矩阵型排布的初级齿,每个初级齿上绕有线圈,所有初级齿上的线圈组成该初级单元的初级绕组,
每个初级齿的面向气隙的齿表面均匀分成2n×2n个单元格,沿X向或沿Y向相邻两个单元格的中心距为τm,其中,n为自然数;在对角相邻的单元格中固定有一块永磁体,并且位于每个初级齿的面相气隙侧的表面上的所有永磁体平行不相邻、垂直也不相邻;每块永磁体为平行充磁,并且充磁方向垂直于初级齿表面;
位于所有初级齿的面向气隙侧齿表面的所有永磁体中,位于同一行或列的永磁体的充磁方向相同,位于相邻行或相邻列的永磁体的充磁方向相反;
参数τm与τp之间满足关系2τm=τp
本发明提供的第二种磁通反向平面电机由初级、次级和气隙构成,初级由一个或多个初级单元构成,每个初级单元包括初级单元铁心、初级绕组和永磁体;
次级包括次级铁心,在次级铁心的气隙侧沿X向和沿Y向开有多个相互垂直的槽,使得次级铁心的气隙侧表面形成矩阵型排布的次级齿,沿X向或沿Y向相邻的次级齿的中心之间的距离为次级齿的齿距τp
初级单元铁心为平板形,在其面向气隙侧沿X向和沿Y向开有相互垂直的槽,使得所述初级单元铁心的气隙侧表面形成矩阵型排布的次级初级齿,每个初级齿上绕有线圈,所有初级齿上的线圈组成该初级单元的初级绕组,
每个初级齿的面向气隙的齿表面均匀分成2n×2n个单元格,其中,n为自然数;所述单元格为边长是d1的正方形,沿X向每相邻的两个单元格之间嵌入一块永磁体,所述永磁体沿电机动子运动方向充磁,沿Y向每相邻的两个单元格之间嵌入一块永磁体,所述永磁体沿电机动子运动方向充磁,所述永磁体为平板形永磁体,该永磁体在气隙侧端面为矩形,该矩形长d1、宽d2,该初级齿内的极距τm=d1+d2;位于同一个的单元格周围的永磁体对该单元格进行充磁,使其产生垂直初级齿表面的磁场,定义该种单元格为充磁单元格,位于同一初级齿上的多个充磁单元格对角相邻、且平行不相邻、垂直也不相邻,对角相邻的充磁单元格的磁场方向相反,并且位于同一行或列的充磁单元格的磁场方向相同;
参数τm与τp之间满足关系2τm=τp
本发明提供的第三种磁通反向平面电机由初级、次级和气隙构成,初级由若干个初级单元构成,每个初级单元包括初级单元铁心、初级绕组、永磁体和导磁块;
次级包括次级铁心,在次级铁心的气隙侧沿X向和沿Y向开有相互垂直的槽,使得次级铁心的气隙侧表面形成矩阵型排布的次级齿,沿X向或沿Y向相邻的次级齿的中心之间的距离为次级齿的齿距τp
初级单元铁心为平板形,在其面向气隙侧沿X向和沿Y向开有相互垂直的槽,使得所述初级单元铁心的气隙侧表面形成矩阵型排布的初级齿,每个初级齿上绕有线圈,所有初级齿上的线圈组成该初级单元的初级绕组;
每个初级齿的面向气隙的齿表面均匀分成m×m个单元格,沿X向或沿Y向相邻两个单元格的中心距为1/2τm,其中,m为大于1的自然数;在对角相邻的单元格中分别固定有一块永磁体和一块导磁块,并且位于每个初级齿的面相气隙侧的表面上的所有永磁体平行不相邻、垂直也不相邻,所有导磁块平行不相邻、垂直也不相邻,导磁块与永磁体平行不相邻、垂直也不相邻;每块永磁体为平行充磁,并且充磁方向垂直于初级齿表面;位于初级齿上的所有永磁体的充磁方向相同;
参数τm与τp之间满足关系τm=τp
本发明设计了一种全新的电枢结构,并且取消了次级永磁体,而在初级上增加了永磁体,初级的永磁体在电枢绕组未通电时,产生偏置磁场,当电枢绕组通电时,电枢绕组所产生的磁场与永磁体产生的磁场相互叠加,驱动动子与定子产生相对运动。本发明所述的平面电机不但结构简单、行程范围没有限制,还具有绕组的利用率高、电机的推力密度高、损耗低的优点。
本发明所述的平面电机既可为动初级结构,也可为动次级结构。
附图说明
图1是具体实施方式一所述的一种磁通反向平面电机、当n=1时的结构示意图,图2是图1的A1-A1剖面图,图3是当n=2时,具体实施方式一所述的磁通反向平面电机中的一个初级齿1气隙侧的仰视图,图4是图1的B1-B1剖面图,图5是具体实施方式二所述的一种磁通凡平面电机、当n=1时的结构示意图,图6是图5的A2-A2剖面图,图7是当n=2时,具体实施方式二所述的磁通反向平面电机中的一个初级齿1气隙侧的仰视图,图9是具体实施方式三所述的磁通反向平面电机、当m=2时的结构示意图,图8是图9的C-C剖面图,图10是图8的D-D剖面图,图12是具体实施方式三所述的磁通反向平面电机、当m=3时的结构示意图,图11是图12的E-E剖面图,图13是图11的F-F剖面图,图14是具体实施方式三所述的磁通反向平面电机、当m=4时、一个初级齿1的气隙侧仰视图,图15是具体实施方式四所述的磁通反向平面电机的结构示意图,图16是图15的G-G剖面图,图17是具体实施方式四所述的磁通反向平面电机的结构示意图。图18和图19是现有平面电机的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一、本实施方式所述的磁通反向平面电机由初级、次级和气隙构成,初级由一个或多个初级单元构成,每个初级单元包括初级单元铁心、初级绕组3和永磁体4;
次级包括次级铁心5,在次级铁心5的气隙侧沿X向和沿Y向开有多个相互垂直的槽,使得次级铁心5的气隙侧表面形成矩阵型排布的次级齿,沿X向或沿Y向相邻的次级齿的中心之间的距离为次级齿的齿距τp
初级单元铁心2为平板形,在其面向气隙侧沿X向和沿Y向开有相互垂直的槽,使得所述初级单元铁心2的气隙侧表面形成矩阵型排布的初级齿1,每个初级齿1上绕有线圈,所有初级齿1上的线圈组成该初级单元的初级绕组3,
每个初级齿1的面向气隙的齿表面均匀分成2n×2n个单元格,沿X向或沿Y向相邻两个单元格的中心距为τm,其中,n为自然数;在对角相邻的单元格中固定有一块永磁体4,并且位于每个初级齿1的面相气隙侧的表面上的所有永磁体4平行不相邻、垂直也不相邻;每块永磁体4为平行充磁,并且充磁方向垂直于初级齿1表面;
位于所有初级齿1的面向气隙侧齿表面的所有永磁体4中,位于同一行或列的永磁体4的充磁方向相同,位于相邻行或相邻列的永磁体4的充磁方向相反;
参数τm与τp之间满足关系2τm=τp
本实施方式中,次级铁心5上,气隙侧沿X向和沿Y向开有的槽数没有限定,因此,次级铁心5的大小,可以根据实际需要制作。
当本实施方式所述的平面电机为动初级结构时,次级铁心5的大小就是初级的运动范围,因此根据实际需要确定初级铁心的尺寸。
当本实施方式所述的平面电机为动次级结构时,初级将包括多个初级单元,根据次级的运动范围需求,将多个初级单元成矩阵型排列,进而扩大次级的运动范围。
当n=1时,本实施方式所述的平面电机的结构参见图1、2和3所示,将每个齿的面向气隙的齿表面均匀分成2×2个单元格;在第一行第一列的单元格内固定一块永磁体4,第二行第二列的单元格中固定一块永磁体4,所述两块永磁体4的充磁方向相反,沿X向或沿Y向每相邻两块永磁体4的中心距为τm,与沿X向和沿Y向次级齿的齿距τp之间满足关系2τm=τp
本实施方式中的永磁体4的外形与单元格的形状相同。
当n=2时,本实施方式所述的平面电机中的初级齿1的气隙侧仰视图参见图3所示,该初级齿1的表面均匀分成4×4个单元格,在第一行的第一列、第三列单元格内分别固定一块永磁体4,在第二行的第二列、第四列内分别嵌入一块永磁体4,在第三行的第一列、第三列单元格内分别固定一块永磁体4,在第四行的第二列、第四列内分别嵌入一块永磁体4,位于第一行和第三行的所有永磁体4的充磁方向相同,在第二行和第四行的所有永磁体4的充磁方向相同,并且与第一行的永磁体4的充磁方向相反。
具体实施方式二、本实施方式所述的磁通反向平面电机由初级、次级和气隙构成,初级由一个或多个初级单元构成,每个初级单元包括初级单元铁心、初级绕组3和永磁体4;
次级包括次级铁心5,在次级铁心5的气隙侧沿X向和沿Y向开有多个相互垂直的槽,使得次级铁心5的气隙侧表面形成矩阵型排布的次级齿,沿X向或沿Y向相邻的次级齿的中心之间的距离为次级齿的齿距τp
初级单元铁心2为平板形,在其面向气隙侧沿X向和沿Y向开有相互垂直的槽,使得所述初级单元铁心2的气隙侧表面形成矩阵型排布的次级初级齿1,每个初级齿1上绕有线圈,所有初级齿1上的线圈组成该初级单元的初级绕组3,
每个初级齿1的面向气隙的齿表面均匀分成2n×2n个单元格,其中,n为自然数;所述单元格为边长是d1的正方形,沿X向每相邻的两个单元格之间嵌入一块永磁体4,所述永磁体4沿电机动子运动方向充磁,沿Y向每相邻的两个单元格之间嵌入一块永磁体4,所述永磁体4沿电机动子运动方向充磁,所述永磁体4为平板形永磁体4,该永磁体4在气隙侧端面为矩形,该矩形长d1、宽d2,该初级齿1内的极距τm=d1+d2;位于同一个的单元格周围的永磁体4对该单元格进行充磁,使其产生垂直初级齿1表面的磁场,定义该种单元格为充磁单元格41,位于同一初级齿1上的多个充磁单元格41对角相邻、且平行不相邻、垂直也不相邻,对角相邻的充磁单元格41的磁场方向相反,并且位于同一行或列的充磁单元格41的磁场方向相同;
参数τm与τp之间满足关系2τm=τp
本实施方式中,次级铁心5上,气隙侧沿X向和沿Y向开有的槽数没有限定,因此,次级铁心5的大小,可以根据实际需要制作。
当本实施方式所述的平面电机为动初级结构时,次级铁心5的大小就是初级的运动范围,因此根据实际需要确定初级铁心的尺寸。
当本实施方式所述的平面电机为动次级结构时,初级将包括多个初级单元,根据次级的运动范围需求,将多个初级单元成矩阵型排列,进而扩大次级的运动范围。
当n=1时,本实施方式所述的平面电机的结构参见图5和6所示,将每个齿的面向气隙的齿表面均匀分成2×2个单元格;在第一行的两个单元格之间嵌入一块永磁体4,第二行的两个单元格之间嵌入一块永磁体4,第一列的两个单元格之间嵌入一块永磁体4,第二列的两个单元格之间嵌入一块永磁体4,其中,第一行第一列的单元格和第二行第二列的单元格是充磁单元格41,位于第一行第一列的充磁单元格41周围的永磁体4给该单元格充磁,使该单元格产生的磁场方向为垂直初级齿1表面并背离气隙侧,的充磁方向均是背向该单元格;位于第二行第二列的充磁单元格41周围的永磁体4给该单元格充磁,使该单元格产生的磁场方向为垂直与初级齿1表面,并指向气隙侧。
当n=2时,本实施方式所述的平面电机中的初级齿1的气隙侧仰视图参见图7所示,该初级齿1的表面均匀分成4×4个单元格,其中,位于位于第一行的第一列和第三列单元格、位于第二行的第二列和第四列的单元格、位于第三行的第一列和第三列的单元格、位于第四行的第二列和第四列的单元格为充磁单元格41,其中是,位于第一行的第一列单元格周围的永磁体4为该单元格充磁,使该单元格覆盖下得初级齿1部分产生垂直于初级齿1表面的磁场,并且该磁场的方向为背向气隙侧,产生磁场方向与该单元格的磁场相同的还有位于第一行第三列单元格、位于第三行的第一列和第三列的单元格;位于第二行第二列的单元格周围的永磁体4为该单元格覆盖下得初级齿1部分充磁,使该单元格覆盖下得初级齿1部分产生垂直于初级齿1表面的磁场,并且该磁场方向为指向气隙侧,与该单元格产生的磁场方向相同的还有位于第二行第四列、位于第四行第二列和第四列的单元格。
具体实施方式三、本实施方式所述的磁通反向平面电机由初级、次级和气隙构成,初级由若干个初级单元构成,每个初级单元包括初级单元铁心、初级绕组3、永磁体4和导磁块6;
次级包括次级铁心5,在次级铁心5的气隙侧沿X向和沿Y向开有相互垂直的槽,使得次级铁心5的气隙侧表面形成矩阵型排布的次级齿,沿X向或沿Y向相邻的次级齿的中心之间的距离为次级齿的齿距τp
初级单元铁心2为平板形,在其面向气隙侧沿X向和沿Y向开有相互垂直的槽,使得所述初级单元铁心2的气隙侧表面形成矩阵型排布的初级齿1,每个初级齿1上绕有线圈,所有初级齿1上的线圈组成该初级单元的初级绕组3;
每个初级齿1的面向气隙的齿表面均匀分成m×m个单元格,沿X向或沿Y向相邻两个单元格的中心距为1/2τm,其中,m为大于1的自然数;在对角相邻的单元格中分别固定有一块永磁体4和一块导磁块6,并且位于每个初级齿1的面相气隙侧的表面上的所有永磁体4平行不相邻、垂直也不相邻,所有导磁块6平行不相邻、垂直也不相邻,导磁块6与永磁体4平行不相邻、垂直也不相邻;每块永磁体4为平行充磁,并且充磁方向垂直于初级齿1表面;位于初级齿1上的所有永磁体4的充磁方向相同;
参数τm与τp之间满足关系τm=τp
本实施方式中,次级铁心5上,气隙侧沿X向和沿Y向开有的槽数没有限定,因此,次级铁心5的大小,可以根据实际需要制作。
当本实施方式所述的平面电机为动初级结构时,次级铁心5的大小就是初级的运动范围,因此根据实际需要确定初级铁心的尺寸。
当本实施方式所述的平面电机为动次级结构时,初级将包括多个初级单元,根据次级的运动范围需求,将多个初级单元成矩阵型排列,进而扩大次级的运动范围。
本实施方式中的永磁体4的外形与单元格的形状相同,所述导磁块6的外形与永磁体4的外形相同。当m=2时,本实施方式所述的磁通反向平面电机的结构参见图8、9和10所示,每个初级齿1的面向气隙的齿表面均匀分成2×2个单元格;在第一行第一列的单元格内固定一块永磁体4,在第二行第二列的单元格内固定一块导磁块6,所述导磁块6可以与初级铁心为一体结构。
当m=3时,本实施方式所述的磁通反向平面电机的结构参见图11、12和13所示,每个初级齿1的面向气隙的齿表面均匀分成3×3个单元格;在第一行的第一列和第三列的单元格内分别固定一块永磁体4,在第二行第二列的单元格内固定一块导磁块6,在第三行的第一列和第三列的单元格内分别固定一块永磁体4,所有永磁体4的充磁方向均相同,位于同一行的两块永磁体4的中心之间的距离为τm
具体实施方式四、本实施方式是对具体实施方式一或所述的磁通反向平面电机的进一步限定,本实施方式所述的磁通反向平面电机的初级由多个初级单元组成,多个初级单元成矩阵型紧密排列,多个初级单元的铁心固定连接形成初级铁心,在所述初级铁心的每行初级齿1的两侧分别有一个端部齿,在每列的初级齿1的两侧分别有一个端部齿。
本实施方式在级铁心单元上增加了端部齿,所述端部齿用于给位于边缘的初级齿1提供磁通的路径,使每个初级齿1所形成的磁场都能够均匀分布。
所述的端部齿中,位于每行两端的端部齿的X向宽度小于初级齿1的X向宽度,位于每列两端的端部齿的Y向宽度小于初级齿1的Y向宽度。参见图15、16和17所示。

Claims (9)

1.磁通反向平面电机,它由初级、次级和气隙构成,其特征在于,所述初级由一个或多个初级单元构成,每个初级单元包括初级单元铁心(2)、初级绕组(3)和永磁体(4);
次级包括次级铁心(5),在次级铁心(5)的气隙侧沿X向和沿Y向开有多个相互垂直的槽,使得次级铁心(5)的气隙侧表面形成矩阵型排布的次级齿,沿X向或沿Y向相邻的次级齿的中心之间的距离为次级齿的齿距τp
初级单元铁心(2)为平板形,在其面向气隙侧沿X向和沿Y向开有相互垂直的槽,使得所述初级单元铁心(2)的气隙侧表面形成矩阵型排布的初级齿(1),每个初级齿(1)上绕有线圈,所有初级齿(1)上的线圈组成该初级单元的初级绕组(3),
每个初级齿(1)的面向气隙的齿表面均匀分成2n×2n个单元格,沿X向或沿Y向相邻两个单元格的中心距为τm,其中,n为自然数;在对角相邻的单元格中固定有一块永磁体(4),并且位于每个初级齿(1)的面相气隙侧的表面上的所有永磁体(4)平行不相邻、垂直也不相邻;每块永磁体(4)为平行充磁,并且充磁方向垂直于初级齿(1)表面;
位于所有初级齿(1)的面向气隙侧齿表面的所有永磁体(4)中,位于同一行或列的永磁体(4)的充磁方向相同,位于相邻行或相邻列的永磁体(4)的充磁方向相反;
参数τm与τp之间满足关系2τm=τp
2.根据权利要求1所述的磁通反向平面电机,其特征在于,所述初级由多个初级单元组成,多个初级单元成矩阵型紧密排列,多个初级单元的铁心固定连接形成初级铁心,在所述初级铁心的每行初级齿(1)的两侧分别有一个端部齿,在每列的初级齿(1)的两侧分别有一个端部齿。
3.根据权利要求2所述的磁通反向平面电机,其特征在于,所述的端部齿中,位于每行两端的端部齿的X向宽度小于初级齿(1)的X向宽度,位于每列两端的端部齿的Y向宽度小于初级齿(1)的Y向宽度。
4.磁通反向平面电机,它由初级、次级和气隙构成,其特征在于,初级由一个或多个初级单元构成,每个初级单元包括初级单元铁心、初级绕组(3)和永磁体(4);
次级包括次级铁心(5),在次级铁心(5)的气隙侧沿X向和沿Y向开有多个相互垂直的槽,使得次级铁心(5)的气隙侧表面形成矩阵型排布的次级齿,沿X向或沿Y向相邻的次级齿的中心之间的距离为次级齿的齿距τp
初级单元铁心(2)为平板形,在其面向气隙侧沿X向和沿Y向开有相互垂直的槽,使得所述初级单元铁心(2)的气隙侧表面形成矩阵型排布的次级初级齿(1),每个初级齿(1)上绕有线圈,所有初级齿(1)上的线圈组成该初级单元的初级绕组(3),
每个初级齿(1)的面向气隙的齿表面均匀分成2n×2n个单元格,其中,n为自然数;所述单元格为边长是d1的正方形,沿X向每相邻的两个单元格之间嵌入一块永磁体(4),所述永磁体(4)沿电机动子运动方向充磁,沿Y向每相邻的两个单元格之间嵌入一块永磁体(4),所述永磁体(4)沿电机动子运动方向充磁,所述永磁体(4)为平板形永磁体(4),该永磁体(4)在气隙侧端面为矩形,该矩形长d1、宽d2,该初级齿(1)内的极距τm=d1+d2,位于同一个的单元格周围的永磁体(4)对该单元格进行充磁,使其产生垂直初级齿(1)表面的磁场,定义该种单元格为充磁单元格(41),位于同一初级齿(1)上的多个充磁单元格(41)对角相邻、且平行不相邻、垂直也不相邻,对角相邻的充磁单元格(41)的磁场方向相反,并且位于同一行或列的充磁单元格(41)的磁场方向相同;
参数τm与τp之间满足关系2τm=τp
5.根据权利要求4所述的磁通反向平面电机,其特征在于,所述初级由多个初级单元组成,多个初级单元成矩阵型紧密排列,多个初级单元的铁心固定连接形成初级铁心,在所述初级铁心的每行初级齿(1)的两侧分别有一个端部齿,在每列的初级齿(1)的两侧分别有一个端部齿。
6.根据权利要求5所述的磁通反向平面电机,其特征在于,所述的端部齿中,位于每行两端的端部齿的X向宽度小于初级齿(1)的X向宽度,位于每列两端的端部齿的Y向宽度小于初级齿(1)的Y向宽度。
7.磁通反向平面电机,它由初级、次级和气隙构成,其特征在于,初级由若干个初级单元构成,每个初级单元包括初级单元铁心、初级绕组(3)、永磁体(4)和导磁块(6);
次级包括次级铁心(5),在次级铁心(5)的气隙侧沿X向和沿Y向开有相互垂直的槽,使得次级铁心(5)的气隙侧表面形成矩阵型排布的次级齿,沿X向或沿Y向相邻的次级齿的中心之间的距离为次级齿的齿距τp
初级单元铁心(2)为平板形,在其面向气隙侧沿X向和沿Y向开有相互垂直的槽,使得所述初级单元铁心(2)的气隙侧表面形成矩阵型排布的初级齿(1),每个初级齿(1)上绕有线圈,所有初级齿(1)上的线圈组成该初级单元的初级绕组(3);
每个初级齿(1)的面向气隙的齿表面均匀分成m×m个单元格,沿X向或沿Y向相邻两个单元格的中心距为1/2τm,其中,m为大于1的自然数;在对角相邻的单元格中分别固定有一块永磁体(4)和一块导磁块(6),并且位于每个初级齿(1)的面相气隙侧的表面上的所有永磁体(4)平行不相邻、垂直也不相邻,所有导磁块(6)平行不相邻、垂直也不相邻,导磁块(6)与永磁体(4)平行不相邻、垂直也不相邻;每块永磁体(4)为平行充磁,并且充磁方向垂直于初级齿(1)表面;位于初级齿(1)上的所有永磁体(4)的充磁方向相同;
参数τm与τp之间满足关系τm=τp
8.根据权利要求7所述的磁通反向平面电机,其特征在于,所述初级由多个初级单元组成,多个初级单元成矩阵型紧密排列,多个初级单元的铁心固定连接形成初级铁心,在所述初级铁心的每行初级齿(1)的两侧分别有一个端部齿,在每列的初级齿(1)的两侧分别有一个端部齿。
9.根据权利要求8所述的磁通反向平面电机,其特征在于,所述的端部齿中,位于每行两端的端部齿的X向宽度小于初级齿(1)的X向宽度,位于每列两端的端部齿的Y向宽度小于初级齿(1)的Y向宽度。
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