CN110661384B - 一种无槽式轴向磁通永磁旋转变压器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无槽式轴向磁通永磁旋转变压器，包括定子与转子，所述转子正对定子设置，且定子与转子之间有气隙，所述定子包括定子铁心、磁极、表贴磁钢与PCB，所述磁极等间距设置在定子铁心的一面，所述表贴磁钢等间距设置在定子铁心的另一面，且位于两个磁极之间，所述PCB贴合在定子铁心表面，所述PCB与定子铁心正对的一面设置有绕组。本发明为轴向磁通式，构造简单，效率高，轴向尺寸短、径向尺寸大、功率密度大、散热性好。

Description

一种无槽式轴向磁通永磁旋转变压器
技术领域
本发明属于磁通永磁电机技术，具体为一种无槽式轴向磁通永磁旋转变压器。
背景技术
电机驱动的位置反馈测量常用编码器或旋转变压器，旋转变压器在高速场合下较编码器运用更广泛。旋转变压器有径向式与轴向式，径向式构造复杂，不易散热；轴向式构造简单，效率高，散热性好。本发明中旋转变压器采用无槽结构，降低了高速运行下的温升、噪音。同时采用PCB绘制绕组，提高自动化程度，降低出错率，便于维修。
发明内容
本发明的目的在于提出了一种无槽式轴向磁通永磁旋转变压器。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种无槽式轴向磁通永磁旋转变压器，包括定子与转子，所述转子正对定子设置，且定子与转子之间有气隙，所述定子包括定子铁心、磁极、表贴磁钢与PCB，所述磁极等间距设置在定子铁心的一面，所述表贴磁钢等间距设置在定子铁心的另一面，且位于两个磁极之间，所述PCB贴合在定子铁心表面，所述PCB为多层复合结构，每层都设有绕组。
优选地，所述气隙宽度在1mm以内。
优选地，所述相邻两个磁极间对应设置k个绕组，k大于2。
优选地，所述转子的外侧面设置有若干个转子凸极，凸极个数为偶数。
优选地，所述磁极、磁钢个数等于转子凸极个数。
优选地，所述定子铁心由硅钢片叠压而成。
优选地，所述绕组包括正弦反馈绕组与余弦反馈绕组，正弦反馈绕组与余弦反馈绕组交替等间距设置在PCB上。
优选地，所述正弦反馈绕组与余弦反馈绕组个数均为2k个。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：本发明为轴向磁通式，构造简单，效率高，轴向尺寸短、径向尺寸大、功率密度大、散热性好；本发明中无槽结构的设计有效降低了高速运转时电机的温升、噪音及振动；本发明采用PCB，避免人工接线的差错，实现电子元器件自动装插、贴装、焊锡、检测，降低成本，便于维修；本发明中表贴磁钢的设置使反电动势曲线正弦度更高。
下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。
附图说明
图1是本发明的轴向磁通永磁旋转变压器示意图。
图2是本发明的轴向磁通永磁旋转变压器爆炸示意图。
图3是本发明的轴向磁通永磁旋转变压器的PCB部分示意图。
图4是本发明的轴向磁通永磁旋转变压器工作原理示意图。
图5是本发明优选实例在高速情况下的输出信号。
具体实施方式
如图1～3所示，一种无槽式轴向磁通永磁旋转变压器，包括定子1与转子2，所述转子2正对定子设置，且定子1与转子2之间有气隙3，所述定子1包括定子铁心11、磁极12、表贴磁钢13与PCB14，所述磁极12等间距设置在定子铁心11的一面，所述表贴磁钢13等间距设置在定子铁心11的另一面，且位于两个磁极12之间，所述PCB14设置在定子铁心11设有磁极12的一面，所述PCB14与定子铁心正对的一面设置有绕组15。
进一步的实施例中，所述气隙3宽度在1mm以内。
进一步的实施例中，所述相邻两个磁极12间对应设置k个绕组15，k大于2。在某些实施例中，相邻两个磁极12间对应设置4个绕组15。
进一步的实施例中，所述转子2的外侧面设置有若干个转子凸极22，凸极个数为偶数。
进一步的实施例中，所述磁极12、磁钢13个数等于转子凸极22个数。在具体实施中，可将定子铁心11设计为一个整体，在其中嵌入偶数个磁极12，极性交替排列；同时嵌入与磁极相同个数的磁钢13，极性交替排列。
进一步的实施例中，所述定子铁心11由硅钢片叠压而成。
进一步的实施例中，所述绕组15包括正弦反馈绕组与余弦反馈绕组，正弦反馈绕组与余弦反馈绕组交替等间距设置在PCB14上。
进一步的实施例中，所述正弦反馈绕组与余弦反馈绕组个数均为2k个。在某些实施例中，所述正弦反馈绕组与余弦反馈绕组个数均为8个。
如图4所示，是传感器绕组工作原理示意图，绕组包含两部分电路，即正弦反馈绕组与余弦反馈绕组。随着转子旋转，气隙磁场发生变化，在正弦反馈绕组与余弦反馈绕组中分别感应出两路正交电压信号。如图5所示，高速下，通过定子上的磁极12和磁钢13在正弦反馈绕组与余弦反馈绕组中感应出空载反电动势。
电机转子高速运行时，本发明可以直接感应出正余弦反馈信号，从而提供位置信息，具有体积小、重量轻、便于维护、经济高效等显著优点。
作为本发明的其它实施例，与上述各实施方式不同的是，表贴磁钢可设置在磁极的相同侧或不同侧，这种改变都属于本发明的技术构思范围。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换。

Claims (6)

1.一种无槽式轴向磁通永磁旋转变压器，其特征在于，包括定子(1)与转子(2)，所述转子(2)正对定子设置，且定子(1)与转子(2)之间有气隙(3)，所述定子(1)包括定子铁心(11)、磁极(12)、表贴磁钢(13)与PCB(14)，所述磁极(12)等间距设置在定子铁心(11)的一面，所述表贴磁钢(13)等间距设置在定子铁心(11)的另一面，且位于两个磁极(12)之间，所述PCB(14)贴合在定子铁心(11)表面，所述PCB(14)与定子铁心正对的一面设有绕组(15)；
所述转子(2)的外侧面设置有若干个转子凸极(22)，转子凸极个数为偶数；
所述绕组(15)包括正弦反馈绕组与余弦反馈绕组，正弦反馈绕组与余弦反馈绕组交替等间距设置在PCB(14)上。
2.根据权利要求1所述的无槽式轴向磁通永磁旋转变压器，其特征在于，所述气隙(3)宽度在1mm以内。
3.根据权利要求1所述的无槽式轴向磁通永磁旋转变压器，其特征在于，相邻两个磁极(12)间对应设置k个绕组(15)，k大于2。
4.根据权利要求1所述的无槽式轴向磁通永磁旋转变压器，其特征在于，所述磁极(12)、表贴磁钢(13)个数等于转子凸极(22)个数。
5.根据权利要求1所述的无槽式轴向磁通永磁旋转变压器，其特征在于，所述定子铁心(11)由硅钢片叠压而成。
6.根据权利要求3所述的无槽式轴向磁通永磁旋转变压器，其特征在于，所述正弦反馈绕组与余弦反馈绕组个数均为2k个。
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CN111293798B (zh) * 2020-02-18 2022-07-12 天津大学 轴向磁场复合pcb定子有铁心永磁同步电机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0242616A (ja) * 1988-08-02 1990-02-13 Nippon Seiko Kk 動圧軸受装置
CN102034596A (zh) * 2010-11-17 2011-04-27 哈尔滨工业大学 轴向磁路多对极磁阻式旋转变压器
CN102265483A (zh) * 2008-12-18 2011-11-30 斯马工程有限公司 轴向磁通电动机和发电机总成
CN204348503U (zh) * 2014-12-29 2015-05-20 北京中航科电测控技术有限公司 一种旋转变压器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0242616A (ja) * 1988-08-02 1990-02-13 Nippon Seiko Kk 動圧軸受装置
CN102265483A (zh) * 2008-12-18 2011-11-30 斯马工程有限公司 轴向磁通电动机和发电机总成
CN102034596A (zh) * 2010-11-17 2011-04-27 哈尔滨工业大学 轴向磁路多对极磁阻式旋转变压器
CN204348503U (zh) * 2014-12-29 2015-05-20 北京中航科电测控技术有限公司 一种旋转变压器

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