CN102611220A

CN102611220A - 单边永磁体的磁定位器

Info

Publication number: CN102611220A
Application number: CN2012100668748A
Authority: CN
Inventors: 邹继斌; 吴倩; 徐永向; 邹继明; 李勇; 胡建辉; 尚静; 王宝超; 江善林; 刘承军; 王骞
Original assignee: Harbin Institute of Technology
Current assignee: Harbin Institute of Technology
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2012-03-14
Publication date: 2012-07-25

Abstract

本发明提供了一种单边永磁体的磁定位器，本发明方案一包括：定子铁芯、转子铁芯和永磁体，所述定子铁芯的内圆上胶粘或镶嵌有永磁体，转子铁芯的外圆上开有槽。方案二包括：定子铁芯、转子铁芯和永磁体，所述转子铁芯的外圆上胶粘或镶嵌有永磁体，定子铁芯的内圆上开有槽。本发明采用单边固定永磁体，根据磁力线总是沿着磁阻最小的磁路闭合的原理实现转子的固定，也就是实现了旋转部件的定位。实验表明本发明能够正常稳定地工作，完全能够达到工作指标的要求，而且大大延长了寿命，克服了现有技术的不足。尤其在用于防止旋转机构转子正反转时，更加凸显出永磁体的磁定位器的优点。

Description

单边永磁体的磁定位器

技术领域

本发明涉及一种单边永磁体的磁定位器，属于磁定位器技术领域。

背景技术

在机械系统和电磁系统中，现有的定位装置普遍采用机械式定位器，其原理是使定位元件在外力作用下卡入定位槽中来实现运动部件的定位；在定位旋转运动部件的场合，也有采用永磁式定位器来实现定位，其基本结构为在定子和转子上分别固定相同极数的永磁体，特定形状的永磁体以相邻两块极性相反的形式周向排列，如附图1所示，可以设计成内转子结构也可设计成外转子结构。利用磁极异性相吸的原理实现转子的固定，由于运动部件与转子相连，从而实现运动部件的定位。

机械式定位器结构较复杂，运动部件较多，对其制造和装配精度要求较高，成本高，使用和维护工作复杂，而且在长期工作条件下由于机械磨损导致可靠性降低；在定转子铁芯上均安装永磁体的永磁式定位器，增大了永磁体的使用量，大大增加了成本，结构也比较复杂，由于双侧的永磁体异性相吸给该类定位器的加工工艺和定转子的装配带来很大困难，该类定位器也可作为磁力耦合器使用，当传递力矩不是很大时，定转子铁芯上固定厚度较小的永磁体即可满足工作指标的要求，但是结构并没有简化。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有机械式和永磁式定位器存在的缺陷，进而提供一种单边永磁体的磁定位器。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

方案一，一种单边永磁体的磁定位器，包括：定子铁芯、转子铁芯和永磁体，所述定子铁芯的内圆上胶粘或镶嵌有永磁体，转子铁芯的外圆上开有槽。

方案二，一种单边永磁体的磁定位器，包括：定子铁芯、转子铁芯和永磁体，所述转子铁芯的外圆上胶粘或镶嵌有永磁体，定子铁芯的内圆上开有槽。

本发明的有益效果：本发明采用单边固定永磁体，根据磁力线总是沿着磁阻最小的磁路闭合的原理实现转子的固定，也就是实现了旋转部件的定位。实验表明本发明能够正常稳定地工作，完全能够达到工作指标的要求，而且大大延长了寿命，克服了现有技术的不足。尤其在用于防止旋转机构转子正反转时，更加凸显出永磁体的磁定位器的优点。本发明结构简单，可靠性高、成本低，安装简易，当定子和转子同步转动时即可作为磁力耦合器装置使用，实现力矩传动。

附图说明

图1为现有的永磁式定位器的截面示意图。图1中永磁体是胶粘在定字和转子铁芯上的。

图2和图3是本发明单边永磁体的磁定位器定子和转子铁芯的截面示意图。由图中可以看出该定位器永磁体固定在定子铁芯内圆上，转子铁芯外圆上开槽，齿型分别是等距齿和不等距齿，永磁体采用镶嵌的形式固定，由图中可以看出镶嵌的固定形式对应的永磁体的结构。

图4和图5是本发明单边永磁体的磁定位器定子和转子铁芯的截面示意图。由图中可以看出本发明永磁体镶嵌在转子铁芯外圆上，定子铁芯内圆上开槽，齿型分别是等距齿和不等距齿。

图6和图7是本发明单边永磁体的磁定位器定子和转子铁芯的截面示意图。由图中可以看出本发明永磁体固定在定子铁芯内圆上，转子铁芯外圆上开槽，齿型分别是等矩齿和不等距齿，永磁体采用胶粘的形式固定，由该两个附图可以看出胶粘的固定形式对应的永磁体的结构。

图8和图9是本发明单边永磁体的磁定位器定子和转子铁芯的截面示意图，由图中可以看出本发明永磁体胶粘在转子铁芯外圆上，定子铁芯内圆上开槽，齿型分别是等矩齿和不等距齿。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

如图2、图3、图6和图7所示，本实施例所涉及的一种单边永磁体的磁定位器，其第一种方案包括：定子铁芯1、转子铁芯2和永磁体3（该种磁定位器也可设计成外转子结构），所述定子铁芯1的内圆上胶粘或镶嵌有永磁体3，转子铁芯2的外圆上开有槽4。

所述定子铁芯1和转子铁芯2均由磁性材料制成。

所述各永磁体3径向磁化，按照N、S极性交替排列的形式沿周向固定在定子铁芯1的内圆上。

所述转子铁芯2的外圆上开有的槽4为等距槽或不等距槽。

所述永磁体3的极数和转子铁芯2上的槽数为二、四、六、八、十、十二或十六，永磁体的极数和槽数相一致。

如图4、图5、图8和图9所示，本实施例所涉及的一种单边永磁体的磁定位器，其第二种方案包括：定子铁芯1、转子铁芯2和永磁体3（该种磁定位器也可设计成外转子结构），所述转子铁芯2的外圆上胶粘或镶嵌有永磁体3，定子铁芯1的内圆上开有槽4。

所述定子铁芯1和转子铁芯2均由磁性材料制成。

所述各永磁体3径向磁化，按照N、S极性交替排列的形式沿周向固定在转子铁芯2的外圆上。

所述定子铁芯1的内圆上开有的槽4为等距槽或不等距槽。

所述永磁体3的极数和定子铁芯1上的槽数为二、四、六、八、十、十二或十六，永磁体的极数和槽数相一致。

进一步的，还包括由非磁性材料制成的保护环5，所述的保护环5固定在永磁体3的外面。

在设计时根据实际情况、尺寸要求选择不同的齿（槽）型结构：等距齿结构或不等距齿结构；根据具体的工作指标要求来确定永磁体的极数和定转子之间气隙的大小，实验表明根据实际装置尺寸，存在永磁体的极数和定子、转子铁芯间的气隙长度尺寸的最优配合，此时单边永磁体的磁定位器输出转矩最大；根据工作环境温度、转速等因素确定永磁体的固定方式，镶嵌的固定方式更适合用于高温的场合，永磁体不会因为高温而失效脱落，影响定位器的性能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种单边永磁体的磁定位器，包括：定子铁芯、转子铁芯和永磁体，其特征在于，所述定子铁芯的内圆上胶粘或镶嵌有永磁体，转子铁芯的外圆上开有槽。

2.根据权利要求1所述的单边永磁体的磁定位器，其特征在于，所述定子铁芯和转子铁芯均由磁性材料制成。

3.根据权利要求1所述的单边永磁体的磁定位器，其特征在于，所述各永磁体径向磁化，按照N、S极性交替排列的形式沿周向固定在定子铁芯的内圆上。

4.根据权利要求1所述的单边永磁体的磁定位器，其特征在于，所述转子铁芯的外圆上开有的槽为等距槽或不等距槽。

5.根据权利要求1所述的单边永磁体的磁定位器，其特征在于，所述永磁体的极数和转子铁芯上的槽数为二、四、六、八、十、十二或十六，永磁体的极数和槽数相一致。

6.一种单边永磁体的磁定位器，包括：定子铁芯、转子铁芯和永磁体，其特征在于，所述转子铁芯的外圆上胶粘或镶嵌有永磁体，定子铁芯的内圆上开有槽。

7.根据权利要求6所述的单边永磁体的磁定位器，其特征在于，所述定子铁芯和转子铁芯均由磁性材料制成。

8.根据权利要求6所述的单边永磁体的磁定位器，其特征在于，所述各永磁体径向磁化，按照N、S极性交替排列的形式沿周向固定在转子铁芯的外圆上。

9.根据权利要求6所述的单边永磁体的磁定位器，其特征在于，所述定子铁芯的内圆上开有的槽为等距槽或不等距槽。

10.根据权利要求6所述的单边永磁体的磁定位器，其特征在于，还包括由非磁性材料制成的保护环，所述的保护环固定在永磁体的外面。