CN109861416A - 一种导磁部、电机及自动化设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种导磁部、电机及自动化设备。其中，所述导磁部为定子导磁部和/或动子导磁部，所述导磁部上设置槽；至少部分所述槽中的每个槽的底部形成台阶部；所述台阶部包括多个台阶；所述多个台阶用于对应设置多个永磁体的底部。采用本发明的技术方案，减少了相邻永磁体之间的排斥的作用力，因此更加方便永磁体的安装和固定。

Description

一种导磁部、电机及自动化设备

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，具体涉及一种导磁部、电机及自动化设备。

背景技术

本发明所述的电机即可以包括将电能转换成动能输出的电动机(电动机可以包括：旋转运动的旋转电动机、直线运动的直线电动机)；也可以包括将动能转化为电能输出的发电机。二者之间在一些情况中是可以采用同一结构实现的，通过对相同的结构采用不同的电连接和机械连接的方式，从而分别实现发电机或电动机的功能。

电机包括定子和动子，定子包括定子导磁部，动子包括动子导磁部，定子导磁部和/或动子导磁部上设置多个槽，至少部分所述多个槽中的每个槽设置多个永磁体，比如：如图8所示，以3个永磁体221、222、223组成的Halbach阵列永磁体为例，由于将多个永磁体221、222、223安装在槽21内，当安装下一个永磁体222的时候，下个永磁222体贴着已经安装的永磁体221、223，相邻的永磁体221、223给安装的永磁体222与下压作用力F反向的磁力T，使得该永磁体222容易受磁体T的作用而弹起，造成了安装的困难；另外，在一些实施例中，多个永磁体通过设置在槽内的胶水从而固定在槽内，因此对安装在槽内的多个永磁体需要一直通过外力作用克服磁体T,直到胶水固化后才能完成每个槽内的永磁体的安装和固定；因此，由于上述的原因，增加了电机的加工难度，降低了电机的生产效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种导磁部、电机及自动化设备。

本发明第一方面提供一种导磁部，所述导磁部为定子导磁部和/或动子导磁部，所述导磁部上设置槽；

至少部分所述槽中的每个槽的底部形成台阶部；所述台阶部包括多个台阶；所述多个台阶用于对应设置多个永磁体的底部。

进一步，所述台阶部包括中间低两侧高的多个台阶。

进一步，所述每个槽为开口槽、半开口槽或闭口槽。

本发明第二方面提供一种电机，所述电机包括定子和动子，所述定子包括定子导磁部；所述动子包括动子导磁部，所述定子导磁部和/或所述动子导磁部上设置槽；至少部分所述槽中的每个槽内设置多个永磁体；

所述每个槽的底部形成台阶部；所述台阶部包括多个台阶；所述多个永磁体的底部分别设置在所述多个台阶上。

进一步，所述多个永磁体为Halbach阵列永磁体。

进一步，所述台阶部包括中间低两侧高的多个台阶。

进一步，所述多个槽为开口槽、半开口槽或闭口槽。

进一步，所述电机包括电动机或发电机。

进一步，所述电机包括旋转电机或直线电机。

本发明第三方面提供一种自动化设备，所述自动化设备包括至少一个上面任意一项所述的电机。

采用本发明的导磁部、电机及自动化设备，具有如下有益效果：

1、本发明的主要有益效果在于，由于在槽的底部形成台阶部，增加了相邻各个永磁体底部间隔的距离，当将多个永磁体进行安装时，减少了相邻永磁体之间的排斥的作用力，因此更加方便多个永磁体的安装和固定；在一定程度上提高了电机的加工效率，减少了电机的加工难度。

2、本发明的其它有益效果在于，另外，由于永磁体的端部受到相邻永磁体的磁场作用会存在一定的消磁的影响当相邻永磁体的磁力线的方向与永磁体自身的磁场方向不同时，有可能造成该部分永磁体发生消磁现象，从而影响整个电机的稳定性，因此，通过采用台阶部简单的结构改进既方便安装，同时又减小了消磁的影响。

3、另外，由于形成中间低两侧高的台阶部，增加相邻永磁体之间底部间隔的距离，因此可以减少永磁体安装过程中相邻永磁体磁力作用的阻碍；另外，由于两侧的永磁体的端部受到中间永磁体的磁场作用会存在一定的消磁的影响，因此采用台阶部时，使得两侧的永磁体一端短于所述中间的永磁体，通过简单的结构改进既方便永磁体的安装和固定，同时又减少了永磁体之间消磁的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明提供的电机的其中一个槽的实施例的放大第一结构示意图。

图2为本发明提供的电机的其中一个槽的实施例的放大第二结构示意图。

图3为本发明提供的电机的其中一个槽的实施例的放大第三结构示意图。

图4为本发明提供的电机的其中一个槽的实施例的放大第四结构示意图。

图5为本发明提供的电机的定子导磁部或动子导磁部的部分实施例的第一结构示意图。

图6为本发明提供的电机的定子导磁部或动子导磁部的部分实施例的第一结构示意图。

图7为本发明提供的电机的定子导磁部或动子导磁部的部分实施例的第一结构示意图。

图8为现有技术的电机的其中一个槽的实施例的结构示意图。

图9为本发明提供的电机的实施例的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本发明保护的范围。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1为本发明提供的一个槽的实施例的放大第一结构示意图。图2为本发明提供的一个槽的实施例的放大第二结构示意图。图3为本发明提供的一个槽的实施例的放大第三结构示意图。图4为本发明提供的一个槽的实施例的放大的第四结构示意图。

如图1、2、3或4所示，本发明实施例提供一种导磁部，所述导磁部可以为定子导磁部和/或动子导磁部，所述导磁部上设置槽11；至少部分所述槽11中的每个槽11的底部形成台阶部111；所述台阶部111包括高低不同的多个台阶；所述多个台阶用于对应设置多个永磁体的底部，即每个槽内嵌入多个永磁体，每个永磁体的底部对应每个台阶设置。在一些实施例中，可以在槽内预先注入胶水，这样当永磁体安装完成后，通过胶水将各个永磁体固定在槽内。

需要说明的是，所述槽可以只设置在定子导磁部上，也可以只设置在动子导磁部上，或者在定子导磁部和动子导磁部上都设置。

另外，所述槽可以设置在定子导磁部和/或动子导磁部的任意位置，以任意需要的形式设置，比如：如图9所示，图9为本发明提供的电机的实施例的剖面结构示意图，导磁部可以为设置在大齿的端部的槽121；或者为直接设置在导磁部的表面的槽111，或者为设置在导磁部内部的槽(图未示意出)。槽的数量可以是一个，也可以是多个。

由于在至少部分槽中的每个槽的底部形成台阶部，增加了相邻各个永磁体底部间隔的距离，当对永磁体施加指向槽底部的力F以将多个永磁体安装在槽内时，可以减少了相邻永磁体之间排斥的作用力，因此更加方便永磁体的安装和固定；在一定程度上提高了电机的加工效率，减少了电机的加工难度。

另外，由于永磁体的端部受到相邻永磁体的磁场作用会存在一定的消磁的影响当相邻永磁体的磁力线的方向与永磁体自身的磁场方向不同时，有可能造成该部分永磁体发生消磁现象，从而影响整个电机的稳定性，因此，通过采用台阶部简单的结构改进既方便安装和固定，同时又减小了消磁的影响。

图5为本发明提供的电机的定子导磁部或动子导磁部的部分实施例的第一结构示意图。图6为本发明提供的电机的定子导磁部或动子导磁部的部分实施例的第一结构示意图。图7为本发明提供的电机的定子导磁部或动子导磁部的部分实施例的第一结构示意图。

需要说明的是，所述槽11可以是开口槽11(如图5所示)、闭口槽(如图7所示)或者半闭口槽(如图6所示)等等。所述多个槽可以是均匀间隔形成的，比如：如图5、6或7所示；也可以是其它非均匀间隔的结构形式。

需要说明的是，所述台阶部可以为高低不同的多个台阶的任意组合。

比如：如图1-4所示，在一些实施例中，当所述多个永磁体组成Halbach permanentmagnet,以下简称Halbach阵列永磁体，Halbach阵列永磁体通常为通过将不同充磁方向的永磁体按照一定规律排列，能够在永磁体的一侧汇聚磁力线，而在另一侧削弱磁力线，从而获得比较理想的单边磁场。

在一些实施例中，如图1所示，以Halbach阵列永磁体包括3个永磁体为例进行说明，由于形成中间低两侧高的台阶部，增加相邻永磁体之间底部间隔的距离，因此可以减少永磁体安装和固定过程中相邻永磁体磁力作用的阻碍；另外，由于两侧的永磁体的端部受到中间永磁体的磁场作用会存在一定的消磁的影响，因此采用台阶部时，使得两侧的永磁体一端短于所述中间的永磁体，通过简单的结构改进既方便永磁体的安装和固定，同时又减少了永磁体之间消磁的影响。

需要说明的是，所述台阶部111的多个台阶可以根据需要设计成任意结构，比如：如图2所示，中间低两边对称高；如图3所示，逐渐增高；如图4所示，高低间隔等等。

图9为本发明提供的电机的实施例的剖面结构示意图。

如图9所示，本发明实施例还提供一种电机10，所述电机包括定子11和动子12，定子11包括定子导磁部，动子12包括动子导磁部，定子导磁部和/或动子导磁部上设置槽121、111。

需要说明的是，本发明所述的电机即可以包括将电能转换成动能输出的电动机(电动机可以包括：旋转运动的旋转电动机(如图9所示)或盘式电动机、直线运动的直线电动机)；也可以包括将动能转化为电能输出的发电机。二者之间在一些情况中是可以采用同一结构实现的，通过对相同的结构采用不同的电连接和机械连接的方式，从而分别实现发电机或电动机的功能。

需要说明的是，所述槽可以只设置在定子导磁部上，也可以只设置在动子导磁部上，或者在定子导磁部和动子导磁部上都设置。

另外，所述槽可以设置在定子导磁部和/或动子导磁部的任意位置，以任意需要的形式设置，比如：可以为设置在大齿的端部的槽121；或者为直接设置在导磁部的表面的槽111，或者为设置在导磁部内部的槽(图未示意出)。槽的数量可以是一个，也可以是多个。

图1为本发明提供的电机的其中一个槽的实施例的放大第一结构示意图。

图2为本发明提供的电机的其中一个槽的实施例的放大第二结构示意图。图3为本发明提供的电机的其中一个槽的实施例的放大第三结构示意图。图4为本发明提供的电机的其中一个槽的实施例的放大的第四结构示意图。

如图1、2、3或4所示，至少部分所述槽11中的每个槽的底部形成台阶部111，台阶部111包括高低不同的多个台阶。每个槽内嵌入多个永磁体，每个永磁体的底部对应每个台阶设置。

由于在至少部分槽中的每个槽的底部形成台阶部，增加了相邻各个永磁体底部间隔的距离，当对永磁体施加指向槽底部的力F以将多个永磁体安装入槽内时，可以减少相邻永磁体之间排斥的作用力，因此更加方便永磁体的安装和固定；在一定程度上提高了电机的加工效率，减少了电机的加工难度。

另外，由于永磁体的端部受到相邻永磁体的磁场作用会存在一定的消磁的影响当相邻永磁体的磁力线的方向与永磁体自身的磁场方向不同时，有可能造成该部分永磁体发生消磁现象，从而影响整个电机的稳定性，因此，通过采用台阶部简单的结构改进既方便安装和固定，同时又减小了消磁的影响。

图5为本发明提供的电机的定子导磁部或动子导磁部的部分实施例的第一结构示意图。图6为本发明提供的电机的定子导磁部或动子导磁部的部分实施例的第一结构示意图。图7为本发明提供的电机的定子导磁部或动子导磁部的部分实施例的第一结构示意图。

需要说明的是，所述槽11可以是开口槽11(如图5所示)、闭口槽(如图7所示)或者半闭口槽(如图6所示)等等。所述多个槽可以是均匀间隔形成的，比如：如图5、6或7所示；也可以是其它非均匀间隔的结构形式。

需要说明的是，所述台阶部可以为高低不同的多个台阶的任意组合。

比如：如图1-4所示，在一些实施例中，当所述多个永磁体组成Halbach permanentmagnet,以下简称Halbach阵列永磁体，Halbach阵列永磁体通常为通过将不同充磁方向的永磁体按照一定规律排列，能够在永磁体的一侧汇聚磁力线，而在另一侧削弱磁力线，从而获得比较理想的单边磁场。

在一些实施例中，如图1所示，以Halbach阵列永磁体包括3个永磁体121、122、123为例进行说明，由于形成中间低两侧高的台阶部，增加相邻永磁体之间底部间隔的距离，因此可以减少永磁体安装过程中相邻永磁体磁力作用的阻碍；另外，由于两侧的永磁体121、123的端部受到中间永磁体122的磁场作用会存在一定的消磁的影响，因此采用台阶部时，使得两侧的永磁体一端短于所述中间的永磁体，通过简单的结构改进既方便永磁体的安装和固定，同时又减少了永磁体之间消磁的影响。

需要说明的是，所述台阶部111可以根据需要设计成任意结构，比如：如图2所示，中间低两边对称高；如图3所示，逐渐增高；如图4所示，高低间隔等等。

在一些实施例中，本发明还提供一种自动化设备，所述自动化设备包括至少一个上面实施例所述的电机。所述自动化设备包括上面任意一个实施例所述的电机(电动机)。需要说明的是，所述自动化设备可以包括：机器人；各种功能的自动化设备，可以包括：交通设备(比如：地铁或磁悬浮列车中应用直线电机)；精密仪器(比如：绘图仪器、医疗设备、航空航天仪器等)；传送设备(比如：电梯)；加速设备(比如：发射装置)；生活设备(比如：电动推拉门、电动开关窗帘)等等。其中，机器人可以看作是一种高级的自动化设备。

有关电机的相关描述参见上面的实施例，在此不再重复赘述。

当元件被表述“固定于”、“固定连接”另一个元件等等类似的词语，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件、与另一个元件预制成一体。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的属于只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。

本文术语中“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如：A和/或B,可以表示单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明的权利要求书和说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等等(如果存在)是用来区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如：包括了一系列步骤或者模块的过程、方法、系统、产品或机器人不必限于清楚地列出的那些步骤或者模块，而是包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、系统、产品或机器人固有的其它步骤或模块。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

需要说明的是，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的结构和模块并不一定是本发明所必须的。

以上对本发明实施例所提供的导磁部、电机及自动化设备进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，不应理解为对本发明的限制。本技术领域的技术人员，依据本发明的思想，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。

Claims (10)

1.一种导磁部，所述导磁部为定子导磁部和/或动子导磁部，其特征在于，所述导磁部上设置槽；

至少部分所述槽中的每个槽的底部形成台阶部；所述台阶部包括多个台阶；所述多个台阶用于对应设置多个永磁体的底部。

2.根据权利要求1所述的导磁部，其特征在于，所述台阶部包括中间低两侧高的多个台阶。

3.根据权利要求1或2所述的导磁部，其特征在于，所述每个槽为开口槽、半开口槽或闭口槽。

4.一种电机，所述电机包括定子和动子，其特征在于，所述定子包括定子导磁部；所述动子包括动子导磁部，所述定子导磁部和/或所述动子导磁部上设置槽；至少部分所述槽中的每个槽内设置多个永磁体；

所述每个槽的底部形成台阶部；所述台阶部包括多个台阶；所述多个永磁体的底部分别设置在所述多个台阶上。

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述多个永磁体为Halbach阵列永磁体。

6.根据权利要求4或5所述的电机，其特征在于，所述台阶部包括中间低两侧高的多个台阶。

7.根据权利要求4或5所述的电机，其特征在于，所述多个槽为开口槽、半开口槽或闭口槽。

8.根据权利要求4或5所述的电机，其特征在于，所述电机包括电动机或发电机。

9.根据权利要求4或5所述的电机，其特征在于，所述电机包括旋转电机或直线电机。

10.一种自动化设备，其特征在于，所述自动化设备包括至少一个权利要求4‐9任意一项所述的电机。