CN113422495A - 一种并联双结构音圈电机 - Google Patents
一种并联双结构音圈电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113422495A CN113422495A CN202110728152.3A CN202110728152A CN113422495A CN 113422495 A CN113422495 A CN 113422495A CN 202110728152 A CN202110728152 A CN 202110728152A CN 113422495 A CN113422495 A CN 113422495A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- assembly
- stator
- magnetic steel
- rotor
- magnetic
- 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.)
- Pending
Links
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 title claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 333
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 333
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 88
- 238000010618 wire wrap Methods 0.000 claims description 36
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 24
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 13
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 13
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 7
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 abstract description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 6
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 238000006124 Pilkington process Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/035—DC motors; Unipolar motors
- H02K41/0352—Unipolar motors
- H02K41/0354—Lorentz force motors, e.g. voice coil motors
- H02K41/0356—Lorentz force motors, e.g. voice coil motors moving along a straight path
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/17—Stator cores with permanent magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
本发明涉及一种并联双结构音圈电机，包括定子磁钢组件和转子线包组件，定子磁钢组件固定在不动件上，转子线包组件固定在活动部件上，通过给转子线包组件内的线圈加电，可以产生与中心轴平行的输出力；定子磁钢组件包含有定子外套、定子内组件内磁钢部件、定子内组件外磁钢部件、定子外组件内磁钢部件、定子外组件外磁钢部件；定子内组件内磁钢部件、定子内组件外磁钢部件、定子外组件内磁钢部件、定子外组件外磁钢部件均装入定子外套内并与定子外套固联。本发明可满足空间机构在地面上无重力和无外扰动力的环境试验要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种并联双结构音圈电机，属于航天器地面试验技术领域。
背景技术
随着航天技术的发展，对航天器机构产品在轨运行的性能要求越来越高。目前开展的针对大口径相机垂轨扫描沿轨拼接成像的超宽幅、高分辨率的光学卫星研究，选用悬浮关节为较大质量的相机提供高精密支撑和精密的驱动转动，以期望达到匀速和稳定的扫描，以获得每帧扫描图像的高清晰度。悬浮关节高精度的稳定转动是保证相机载荷稳定工作的保证。
卫星在轨道上是处于无重力状态，在地面上的测试和试验状态为有重力环境，在重力的影响下，质量较大的悬浮关节难以克服本体的重量起浮工作，这对产品在地面的调试、测试带来了困难。为模拟在轨的零重力环境，需要将悬浮关节中的浮动转子卸载，卸载的同时不能给系统引入外部的阻力、阻尼等干扰力影响，以达到测试试验的有效性。
目前采用音圈电机作为重力卸载技术得较少，其主要原因是音圈电机多用于要求反应频率较快、高精度、零齿槽效应、力特性好的执行机构，具有大推力音圈电机的产品不是很多，目前可见推力最大的产品为TM motion同茂电机的TMEC5100-020-00A型音圈电机其峰值推力为5100N，额定推力仅达700N。也有其输出推力相当的产品但需要采用额外的散热措施。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种并联双结构音圈电机，使其满足空间机构在地面上无重力和无外扰动力的环境试验要求。
本发明解决技术的方案是：
一种并联双结构音圈电机，包括定子磁钢组件和转子线包组件，定子磁钢组件固定在不动件上，转子线包组件固定在活动部件上，通过给转子线包组件内的线圈加电，可以产生与中心轴平行的输出力；
所述的定子磁钢组件包含有定子外套、定子内组件内磁钢部件、定子内组件外磁钢部件、定子外组件内磁钢部件、定子外组件外磁钢部件；
定子内组件内磁钢部件、定子内组件外磁钢部件、定子外组件内磁钢部件、定子外组件外磁钢部件均装入定子外套内并与定子外套固联；
转子线包组件包含有转子内线包组合件和转子外线包组合件，转子内线包组合件固联在转子外线包组合件的转子线包底座上。
进一步的，所述的定子磁钢组件中的定子内组件内磁钢部件和定子内组件外磁钢部件形成了一路垂直于转轴的工作磁场；定子外组件内磁钢部件和定子外组件外磁钢部件形成了另一路垂直于转轴的工作磁场；所形成的两路工作磁场在转轴的不同半径位置处；转子线包组件内的转子内线包组合件和转子外线包组合件分别置于上述的两个工作磁路中。
进一步的，所述的定子内组件内磁钢部件包括定子内组件内磁钢导磁环、定子内组件内磁钢、定子内组件内磁钢底部保护套、定子内组件内磁钢顶部保护套；
定子内组件内磁钢底部保护套底部粘接在定子内组件内磁钢导磁环底部的定位台内，定子内组件内磁钢依次装插在定子内组件内磁钢导磁环和定子内组件内磁钢底部保护套形成的环形空间内；定子内组件内磁钢顶部保护套安装在定子内组件内磁钢的外圆面；定子内组件内磁钢部件整体真空灌胶。
进一步的，所述的定子内组件外磁钢部件包括定子内组件外磁钢导磁环、定子内组件外磁钢、定子内组件外磁钢底部保护套、定子内组件外磁钢顶部保护套；
定子内组件外磁钢底部保护套底部粘接在定子内组件外磁钢导磁环底部的定位台内，定子内组件的外磁钢依次装插在定子内组件外磁钢导磁环和定子内组件外磁钢底部保护套形成的环形空间内；定子内组件外磁钢顶部保护套安装在定子内组件外磁钢的内圆面；定子内组件外磁钢部件整体真空灌胶。
进一步的，所述的定子外组件内磁钢部件包括定子外组件内磁钢导磁环、定子外组件内磁钢、定子外组件内磁钢底部保护套、定子外组件内磁钢顶部保护套，
定子外组件内磁钢底部保护套底部粘接在定子外组件内磁钢导磁环底部的定位台内，定子外组件的内磁钢依次装插在定子外组件内磁钢导磁环和定子外组件内磁钢底部保护套形成的环形空间内，定子外组件内磁钢顶部保护套内圆安装在定子外组件内磁钢的外圆面；定子外组件内磁钢部件整体真空灌胶。
进一步的，所述的定子外组件外磁钢部件包括定子外组件外磁钢导磁环、定子外组件外磁钢、定子外组件外磁钢底部保护套、定子外组件外磁钢顶部保护套，
定子外组件外磁钢底部保护套底部粘接在定子外组件外磁钢导磁环底部的定位台内，定子外组件的外磁钢依次装插在定子外组件外磁钢导磁环和定子外组件外磁钢底部保护套形成的环形空间内，定子外组件外磁钢顶部保护套内圆均粘接安装在定子外组件外磁钢的内圆面；定子外组件外磁钢部件整体真空灌胶。
进一步的，所述的转子内线包组合件包括转子内线包底座和转子内线包部件，转子内线包部件包括转子内线包线圈和转子内线包骨架，转子内线包线圈为聚酰亚胺漆包线的转子内线包线圈按一个方向绕制在可溶性聚酰亚胺模塑料的非金属骨架的外圆面上，绕制完成后整体真空灌胶形成转子内线包部件；转子内线包部件底部带螺纹处带胶拧至转子内线包底座上，形成转子内线包组合件。
进一步的，所述的转子外线包组合件包括转子外线包底座和转子外线包部件，转子外线包部件包括转子外线包线圈和转子外线包骨架，转子外线包线圈为聚酰亚胺漆包线的转子外线包线圈按一个方向绕制在可溶性聚酰亚胺模塑料的非金属骨架的外圆面上，绕制完成后整体真空灌胶形成转子外线包部件；转子外线包部件底部带螺纹处带胶拧至转子外线包底座上，形成转子内线包组合件。
进一步的，并联双结构音圈电机为分体式结构，其中定子磁钢组件与不动件固定联接，转子线包组件与活动部件固定联接；转子线包组件在通以恒定电流后，通电线圈在定子磁钢组件产生的永磁场下，产生平行于轴向方向的电磁力，将固联在转子线包组件上的活动部件带动浮起或下降。
进一步的，将两组工作的线包线圈放置于不同的圆周表面上，转子线包组件中的转子内线包组合件的内线包线圈放置在定子内组件内磁钢部件和定子内组件外磁钢部件之间，使通电的转子内线包线圈工作在定子内组件建立的工作磁场中，产生正比于此工作磁场和通电电流大小的轴向输出力；转子外线包组合件的外线包线圈放置在定子外组件内磁钢部件和定子外组件外磁钢部件之间，使通电的转子外线包线圈工作在定子外组件建立的工作磁场中，产生正比于此工作磁场和通电电流大小的轴向输出力；上述产生的两个轴向输出力之和为电机输出的轴向力。
进一步的，定子磁钢组件中的两路工作磁场均为双边永磁体共同提供的磁场，增加了工作磁场的磁密，提高了电机的输出力；每个磁钢部件均由数量相同的块数无缝拼接而成，保证了工作磁场在圆周方向的均匀性，使活动部件在转动过程中产生的附件力和扰动力趋于零。
进一步的，块数范围为20-30块。
进一步的，定子磁钢组件中的定子内组件内磁钢部件、定子内组件外磁钢部件、定子外组件内磁钢部件、定子外组件外磁钢部件中的磁钢均为永磁磁体，且均为径向充磁的永磁体。
进一步的，定子内组件中形成的工作磁场为其内磁钢部件和外磁钢部件中的磁钢共同产生的，定子外组件中形成的工作磁场为其内磁钢部件和外磁钢部件中的磁钢共同产生的，由两组永磁体共同产生的两路工作磁场，增加了工作磁场的磁密，使工作磁场在径向方向大小一致。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明本发明设计的并联双结构音圈电机实现了产品的重力卸载，并联双结构音圈电机为分体式结构，其中定子磁钢部件与旋转关节不动件固定联接，转子线圈部件与旋转关节转动件固定联接。转子线圈部件在通以恒定电流后，通电线圈在定子磁钢产生的永磁场下，产生平行于轴向方向的电磁力，将固联在转子线圈部件上的旋转关节部件带动浮起或下降；
(2)本发明设计的并联双结构音圈电机，实现了首个并联双结构的大推力的直线电机；设计中采用大外径电机内部嵌套小尺寸电机的结构方式，实现输出力叠加的模式以实现较大的输出力，同时将两组绕组放置于不同的表面上，扩大了转子动圈工作时的散热面，降低了装置工作时的温升，提高了允许工作的温度范围；
(3)本发明设计的定子磁钢组件采取了双边永磁体磁场，以及同边同性磁场的无缝拼接设计，为提高输出力，双结构的定子内组件内部均采用双边永磁体，双边永磁体互为异性；为达到运动时产生的零扰动、零阻尼，同边同极性的永磁体采用为无缝拼接设计；
(4)本发明设计的转子线包组件内的线圈绕组骨架采用耐高温、高强度的可溶性聚酰亚胺模塑料，可满足绕组工作时产生的温升和线圈产生的拉力与形变张力，同时非金属材料的骨架的不导磁和不导电减少了空间机构旋转时部件相对运动产生的磁滞阻尼和涡流损耗；
(5)本发明设计的并联双结构音圈电机用于卸载重力，与水浮法、气球悬吊法、气浮法、导轨-滑轮悬吊法相比，具有承载力大、重力零卸载、运动无扰动、无阻尼、结构牢固、易于安装等诸多优点。
附图说明
图1为本发明定子磁钢组件剖视图；
图2为本发明定子外套剖视图；
图3为本发明定子内组件内磁钢部件剖视图；
图4为本发明定子内组件内磁钢导磁环剖视图；
图5为本发明定子内组件内磁钢底部保护套剖视图；
图6为本发明定子内组件内磁钢示意图；
图7为本发明定子内组件内磁钢顶部保护套剖视图；
图8为本发明定子内组件外磁钢部件剖视图；
图9为本发明定子内组件外磁钢导磁环剖视图；
图10为本发明定子内组件外磁钢底部保护套剖视图；
图11为本发明定子内组件外磁钢示意图；
图12为本发明定子内组件外磁钢顶部保护套剖视图
图13为本发明定子外组件内磁钢部件剖视图；
图14为本发明定子外组件内磁钢导磁环剖视图；
图15为本发明定子外组件内磁钢底部保护套剖视图；
图16为本发明定子外组件内磁钢示意图；
图17为本发明定子外组件内磁钢顶部保护套剖视图
图18为本发明定子外组件外磁钢部件剖视图；
图19为本发明定子外组件外磁钢导磁环剖视图；
图20为本发明定子外组件外磁钢底部保护套剖视图；
图21为本发明定子外组件外磁钢示意图；
图22为本发明定子外组件外磁钢顶部保护套剖视图；
图23为本发明转子线包组件剖视图；
图24为本发明转子内线包组合件剖视图；
图25为本发明转子内线包底座剖视图；
图26为本发明转子内线包部件剖视图；
图27为本发明转子内线包骨架剖视图；
图28为本发明转子外线包组合件剖视图；
图29为本发明转子外线包部件剖视图；
图30为本发明转子外线包骨架剖视图；
图31为本发明转子外线包底座剖视图；
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
如图1-31所述，音圈电机定子磁钢组件由定子外套1、定子内组件内磁钢部件，如图3)、定子内组件外磁钢部件(如图8)、定子外组件内磁钢部件(如图13)、定子外组件外磁钢部件(如图18)组成。
一种并联双结构音圈电机，包括定子磁钢组件和转子线包组件，定子磁钢组件固定在不动件上，转子线包组件固定在活动部件上，通过给转子线包组件内的线圈加电，可以产生与中心轴平行的输出力；
所述的定子磁钢组件包含有定子外套、定子内组件内磁钢部件、定子内组件外磁钢部件、定子外组件内磁钢部件、定子外组件外磁钢部件；
定子内组件内磁钢部件、定子内组件外磁钢部件、定子外组件内磁钢部件、定子外组件外磁钢部件均装入定子外套内并与定子外套固联；
转子线包组件包含有转子内线包组合件和转子外线包组合件，转子内线包组合件固联在转子外线包组合件的转子线包底座上。
定子磁钢组件中的定子内组件内磁钢部件和定子内组件外磁钢部件形成了一路垂直于转轴的工作磁场；定子外组件内磁钢部件和定子外组件外磁钢部件形成了另一路垂直于转轴的工作磁场；所形成的两路工作磁场在转轴的不同半径位置处；转子线包组件内的转子内线包组合件和转子外线包组合件分别处置于上述的两个工作磁路中。
定子内组件内磁钢部件包括定子内组件内磁钢导磁环、定子内组件内磁钢、定子内组件内磁钢底部保护套、定子内组件内磁钢顶部保护套；
定子内组件内磁钢底部保护套底部粘接在定子内组件内磁钢导磁环底部的定位台内，定子内组件内磁钢依次装插在定子内组件内磁钢导磁环和定子内组件内磁钢底部保护套形成的环形空间内；定子内组件内磁钢顶部保护套安装在定子内组件内磁钢的外圆面；定子内组件内磁钢部件整体真空灌胶。
定子内组件外磁钢部件包括定子内组件外磁钢导磁环、定子内组件外磁钢、定子内组件外磁钢底部保护套、定子内组件外磁钢顶部保护套；
定子内组件外磁钢底部保护套底部粘接在定子内组件外磁钢导磁环底部的定位台内，定子内组件的外磁钢依次装插在定子内组件外磁钢导磁环和定子内组件外磁钢底部保护套形成的环形空间内；定子内组件外磁钢顶部保护套安装在定子内组件外磁钢的内圆面；定子内组件外磁钢部件整体真空灌胶。
定子外组件内磁钢部件包括定子外组件内磁钢导磁环、定子外组件内磁钢、定子外组件内磁钢底部保护套、定子外组件内磁钢顶部保护套，
定子外组件内磁钢底部保护套底部粘接在定子外组件内磁钢导磁环底部的定位台内，定子外组件的内磁钢依次装插在定子外组件内磁钢导磁环和定子外组件内磁钢底部保护套形成的环形空间内，定子外组件内磁钢顶部保护套内圆安装在定子外组件内磁钢的外圆面；定子外组件内磁钢部件整体真空灌胶。
定子外组件外磁钢部件包括定子外组件外磁钢导磁环、定子外组件外磁钢、定子外组件外磁钢底部保护套、定子外组件外磁钢顶部保护套，
定子外组件外磁钢底部保护套底部粘接在定子外组件外磁钢导磁环底部的定位台内，定子外组件的外磁钢依次装插在定子外组件外磁钢导磁环和定子外组件外磁钢底部保护套形成的环形空间内，定子外组件外磁钢顶部保护套内圆均粘接安装在定子外组件外磁钢的内圆面；定子外组件外磁钢部件整体真空灌胶。
转子内线包组合件包括转子内线包底座和转子内线包部件，转子内线包部件包括转子内线包线圈和转子内线包骨架，转子内线包线圈为聚酰亚胺漆包线的转子内线包线圈按一个方向绕制在可溶性聚酰亚胺模塑料的非金属骨架的外圆面上，绕制完成后整体真空灌胶形成转子内线包部件；转子内线包部件底部带螺纹处带胶拧至转子内线包底座上，形成转子内线包组合件。
所述的转子外线包组合件包括转子外线包底座和转子外线包部件，转子外线包部件包括转子外线包线圈和转子外线包骨架，转子外线包线圈为聚酰亚胺漆包线的转子外线包线圈按一个方向绕制在可溶性聚酰亚胺模塑料的非金属骨架的外圆面上，绕制完成后整体真空灌胶形成转子外线包部件；转子外线包部件底部带螺纹处带胶拧至转子外线包底座上，形成转子内线包组合件。
并联双结构音圈电机为分体式结构，其中定子磁钢组件与不动件固定联接，转子线包组件与活动部件固定联接；转子线包组件在通以恒定电流后，通电线圈在定子磁钢组件产生的永磁场下，产生平行于轴向方向的电磁力，将固联在转子线包组件上的活动部件带动浮起或下降。
将两组工作的线包线圈放置于不同的圆周表面上。转子线包组件中的转子内线包组合件的内线包线圈放置在定子内组件内磁钢部件和定子内组件外磁钢部件之间，使通电的转子内线包线圈工作在定子内组件建立的工作磁场中，产生正比于此工作磁场和通电电流大小的轴向输出力；转子外线包组合件的外线包线圈放置在定子外组件内磁钢部件和定子外组件外磁钢部件之间，使通电的转子外线包线圈工作在定子外组件建立的工作磁场中，产生正比于此工作磁场和通电电流大小的轴向输出力。上述产生的两个轴向输出力之和为本专利电机输出的轴向力。
定子磁钢组件中的两路工作磁场均为双边永磁体共同提供的磁场，增加了工作磁场的磁密，提高了电机的输出力；每个磁钢部件均由数量相同的块数无缝拼接而成，块数范围为20-30块，保证了工作磁场在圆周方向的均匀性，使活动部件在转动过程中产生的附件力和扰动力趋于零。
定子磁钢组件中的定子内组件内磁钢部件、定子内组件外磁钢部件、定子外组件内磁钢部件、定子外组件外磁钢部件中的磁钢均为永磁磁体，且均为径向充磁的永磁体。定子内组件中形成的工作磁场为其内磁钢部件和外磁钢部件中的磁钢共同产生的；同样，定子外组件中形成的工作磁场为其内磁钢部件和外磁钢部件中的磁钢共同产生的。由两组永磁体共同产生的两路工作磁场，增加了工作磁场的磁密，使工作磁场在径向方向大小一致，且每个磁钢部件均由24块15度的弧形磁钢无缝拼接成一整圆，保证了工作磁场磁密在圆周方向大小的均匀性。工作磁场磁密的增加和其均匀性使转子线包组件内的通电线圈在磁场内工作时输出力不仅增加而且均匀，对活动部件在转动过程产生的附加力和扰动力趋于零。
如图3，定子内组件内磁钢部件由定子内组件内磁钢导磁环2、定子内组件内磁钢底部保护套3、定子内组件内磁钢4、定子内组件内磁钢顶部保护套5组成。如图3所示，定子内组件内磁钢底部保护套3粘接在定子内组件内磁钢导磁环2上，24个定子内组件内磁钢4依次压入、粘接在定子内组件内磁钢底部保护套3内圈和定子内组件内磁钢导磁环2外圈之间；将定子内组件内磁钢顶部保护套5粘接在定子内组件内磁钢4外圆和顶面，部件整体抽真空灌胶，最后精加外圆面到外形尺寸要求，形成定子内组件内磁钢部件。
如图8，定子内组件外磁钢部件由定子内组件外磁钢导磁环6、定子内组件外磁钢底部保护套7、定子内组件外磁钢8、定子内组件外磁钢顶部保护套9组成。如图8，定子内组件外磁钢底部保护套7粘接在定子内组件外磁钢导磁环6上，24个定子内组件外磁钢8依次压入、粘接在定子内组件外磁钢底部保护套7外圈和定子内组件外磁钢导磁环6内圈之间；将定子内组件外磁钢顶部保护套9粘接在定子内组件外磁钢8内圆和顶面，部件整体抽真空灌胶，最后精加内圆面到外形尺寸要求，形成定子内组件外磁钢部件。
如图13，定子外组件内磁钢部件由定子外组件内磁钢导磁环10、定子外组件内磁钢底部保护套11、定子外组件内磁钢12、定子外组件内磁钢顶部保护套13组成。如图13，定子外组件内磁钢底部保护套11粘接在定子外组件内磁钢导磁环10上，24个定子外组件内磁钢12依次压入、粘接在定子外组件内磁钢底部保护套11内圈和定子外组件内磁钢导磁环10外圈之间；将定子外组件内磁钢顶部保护套13粘接在定子外组件内磁钢12外圆和顶面，部件整体抽真空灌胶，最后精加外圆面到外形尺寸要求，形成定子外组件内磁钢部件。
如图18，定子外组件外磁钢部件由定子外组件外磁钢导磁环14、定子外组件外磁钢底部保护套15、定子外组件外磁钢16、定子内组件外磁钢顶部保护套17组成。如图18，定子外组件外磁钢底部保护套15粘接在定子外组件外磁钢导磁环14上，24个定子外组件外磁钢16依次压入、粘接在定子外组件外磁钢底部保护套15外圈和定子内组件外磁钢导磁环14内圈之间；将定子外组件外磁钢顶部保护套17粘接在定子外组件外磁钢16内圆和顶面，部件整体抽真空灌胶，最后精加内圆面到外形尺寸要求，形成定子外组件外磁钢部件。
如图1所示，定子内组件内磁钢部件、定子内组件外磁钢部件、定子外组件内磁钢部件、定子外组件外磁钢部件装在定子外套1内，在顶面和底面分别用8个M4螺钉18将每个部件固定在定子外套上。
如图23所示，转子线包组件由转子内线包组合件、转子外线包组合件组成。
如图24所示，转子内线包组合件由转子内线包底座19、转子内线包骨架20和转子内线包线圈21组成。转子内线包线圈21按一个方向绕制在转子内线包骨架20的外圆面上，绕制完成后整体真空灌胶，再精加到外形尺寸要求，形成转子内线包部件。转子内线包部件底部螺纹处带胶拧至转子内线包底座19上，形成转子内线包组合件。
如图28，转子外线包组合件由转子外线包底座24、转子外线包骨架22和转子外线包线圈23组成。转子外线包线圈23按一个方向绕制在转子外线包骨架22的外圆面上，绕制完成后整体真空灌胶，再精加到外形尺寸要求，形成转子外线包部件。转子外线包部件底部螺纹处带胶拧至转子外线包底座24上，形成转子内线包组合件。
如图23所示，转子线包组件由转子内线包组合件通过两圈16个M4×15的螺钉25固联在转子外线包组合件的转子线包底座上组成转子线包组件。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (14)
1.一种并联双结构音圈电机，其特征在于，包括定子磁钢组件和转子线包组件，定子磁钢组件固定在不动件上，转子线包组件固定在活动部件上，通过给转子线包组件内的线圈加电，可以产生与中心轴平行的输出力；
所述的定子磁钢组件包含有定子外套、定子内组件内磁钢部件、定子内组件外磁钢部件、定子外组件内磁钢部件、定子外组件外磁钢部件；
定子内组件内磁钢部件、定子内组件外磁钢部件、定子外组件内磁钢部件、定子外组件外磁钢部件均装入定子外套内并与定子外套固联；
转子线包组件包含有转子内线包组合件和转子外线包组合件，转子内线包组合件固联在转子外线包组合件的转子线包底座上。
2.根据权利要求1所述的一种并联双结构音圈电机，其特征在于，所述的定子磁钢组件中的定子内组件内磁钢部件和定子内组件外磁钢部件形成了一路垂直于转轴的工作磁场；定子外组件内磁钢部件和定子外组件外磁钢部件形成了另一路垂直于转轴的工作磁场；所形成的两路工作磁场在转轴的不同半径位置处；转子线包组件内的转子内线包组合件和转子外线包组合件分别置于上述的两个工作磁路中。
3.根据权利要求1所述的一种并联双结构音圈电机，其特征在于，所述的定子内组件内磁钢部件包括定子内组件内磁钢导磁环、定子内组件内磁钢、定子内组件内磁钢底部保护套、定子内组件内磁钢顶部保护套；
定子内组件内磁钢底部保护套底部粘接在定子内组件内磁钢导磁环底部的定位台内，定子内组件内磁钢依次装插在定子内组件内磁钢导磁环和定子内组件内磁钢底部保护套形成的环形空间内；定子内组件内磁钢顶部保护套安装在定子内组件内磁钢的外圆面；定子内组件内磁钢部件整体真空灌胶。
4.根据权利要求1所述的一种并联双结构音圈电机，其特征在于，所述的定子内组件外磁钢部件包括定子内组件外磁钢导磁环、定子内组件外磁钢、定子内组件外磁钢底部保护套、定子内组件外磁钢顶部保护套；
定子内组件外磁钢底部保护套底部粘接在定子内组件外磁钢导磁环底部的定位台内，定子内组件的外磁钢依次装插在定子内组件外磁钢导磁环和定子内组件外磁钢底部保护套形成的环形空间内；定子内组件外磁钢顶部保护套安装在定子内组件外磁钢的内圆面；定子内组件外磁钢部件整体真空灌胶。
5.根据权利要求1所述的一种并联双结构音圈电机，其特征在于，所述的定子外组件内磁钢部件包括定子外组件内磁钢导磁环、定子外组件内磁钢、定子外组件内磁钢底部保护套、定子外组件内磁钢顶部保护套，
定子外组件内磁钢底部保护套底部粘接在定子外组件内磁钢导磁环底部的定位台内，定子外组件的内磁钢依次装插在定子外组件内磁钢导磁环和定子外组件内磁钢底部保护套形成的环形空间内，定子外组件内磁钢顶部保护套内圆安装在定子外组件内磁钢的外圆面；定子外组件内磁钢部件整体真空灌胶。
6.根据权利要求1所述的一种并联双结构音圈电机，其特征在于，所述的定子外组件外磁钢部件包括定子外组件外磁钢导磁环、定子外组件外磁钢、定子外组件外磁钢底部保护套、定子外组件外磁钢顶部保护套，
定子外组件外磁钢底部保护套底部粘接在定子外组件外磁钢导磁环底部的定位台内，定子外组件的外磁钢依次装插在定子外组件外磁钢导磁环和定子外组件外磁钢底部保护套形成的环形空间内，定子外组件外磁钢顶部保护套内圆均粘接安装在定子外组件外磁钢的内圆面；定子外组件外磁钢部件整体真空灌胶。
7.根据权利要求1所述的一种并联双结构音圈电机，其特征在于，所述的转子内线包组合件包括转子内线包底座和转子内线包部件，转子内线包部件包括转子内线包线圈和转子内线包骨架，转子内线包线圈为聚酰亚胺漆包线的转子内线包线圈按一个方向绕制在可溶性聚酰亚胺模塑料的非金属骨架的外圆面上，绕制完成后整体真空灌胶形成转子内线包部件；转子内线包部件底部带螺纹处带胶拧至转子内线包底座上，形成转子内线包组合件。
8.根据权利要求1所述的一种并联双结构音圈电机，其特征在于，所述的转子外线包组合件包括转子外线包底座和转子外线包部件，转子外线包部件包括转子外线包线圈和转子外线包骨架，转子外线包线圈为聚酰亚胺漆包线的转子外线包线圈按一个方向绕制在可溶性聚酰亚胺模塑料的非金属骨架的外圆面上，绕制完成后整体真空灌胶形成转子外线包部件；转子外线包部件底部带螺纹处带胶拧至转子外线包底座上，形成转子内线包组合件。
9.根据权利要求1所述的一种并联双结构音圈电机，其特征在于，并联双结构音圈电机为分体式结构，其中定子磁钢组件与不动件固定联接，转子线包组件与活动部件固定联接；转子线包组件在通以恒定电流后，通电线圈在定子磁钢组件产生的永磁场下，产生平行于轴向方向的电磁力，将固联在转子线包组件上的活动部件带动浮起或下降。
10.根据权利要求1所述的一种并联双结构音圈电机，其特征在于，将两组工作的线包线圈放置于不同的圆周表面上，转子线包组件中的转子内线包组合件的内线包线圈放置在定子内组件内磁钢部件和定子内组件外磁钢部件之间，使通电的转子内线包线圈工作在定子内组件建立的工作磁场中，产生正比于此工作磁场和通电电流大小的轴向输出力；转子外线包组合件的外线包线圈放置在定子外组件内磁钢部件和定子外组件外磁钢部件之间，使通电的转子外线包线圈工作在定子外组件建立的工作磁场中，产生正比于此工作磁场和通电电流大小的轴向输出力；上述产生的两个轴向输出力之和为电机输出的轴向力。
11.根据权利要求1所述的一种并联双结构音圈电机，其特征在于，定子磁钢组件中的两路工作磁场均为双边永磁体共同提供的磁场，增加了工作磁场的磁密，提高了电机的输出力；每个磁钢部件均由数量相同的块数无缝拼接而成，保证了工作磁场在圆周方向的均匀性，使活动部件在转动过程中产生的附件力和扰动力趋于零。
12.根据权利要求11所述的一种并联双结构音圈电机，其特征在于，块数范围为20-30块。
13.根据权利要求1所述的一种并联双结构音圈电机，其特征在于，定子磁钢组件中的定子内组件内磁钢部件、定子内组件外磁钢部件、定子外组件内磁钢部件、定子外组件外磁钢部件中的磁钢均为永磁磁体，且均为径向充磁的永磁体。
14.根据权利要求1所述的一种并联双结构音圈电机，其特征在于，定子内组件中形成的工作磁场为其内磁钢部件和外磁钢部件中的磁钢共同产生的，定子外组件中形成的工作磁场为其内磁钢部件和外磁钢部件中的磁钢共同产生的，由两组永磁体共同产生的两路工作磁场，增加了工作磁场的磁密，使工作磁场在径向方向大小一致。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110728152.3A CN113422495A (zh) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | 一种并联双结构音圈电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110728152.3A CN113422495A (zh) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | 一种并联双结构音圈电机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113422495A true CN113422495A (zh) | 2021-09-21 |
Family
ID=77717118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110728152.3A Pending CN113422495A (zh) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | 一种并联双结构音圈电机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113422495A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004140974A (ja) * | 2002-10-21 | 2004-05-13 | Hiihaisuto Seiko Kk | 高透磁率かつ高飽和磁束密度の軟磁性材料を用いた電磁駆動体 |
| US20070003099A1 (en) * | 2005-06-21 | 2007-01-04 | Madni Asad M | Voice coil actuator with embedded capacitive sensor for motion, position and/or acceleration detection |
| CN101917143A (zh) * | 2010-07-21 | 2010-12-15 | 华中科技大学 | 一种具有磁浮重力平衡功能的音圈电机 |
| CN203135682U (zh) * | 2013-03-18 | 2013-08-14 | 王肇 | 一种音圈电机 |
| CN103997179A (zh) * | 2014-04-02 | 2014-08-20 | 北京控制工程研究所 | 一种永磁无刷大力矩电机 |
| CN111130302A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-08 | 上海交通大学 | 双差动音圈直线电机 |
-
2021
- 2021-06-29 CN CN202110728152.3A patent/CN113422495A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004140974A (ja) * | 2002-10-21 | 2004-05-13 | Hiihaisuto Seiko Kk | 高透磁率かつ高飽和磁束密度の軟磁性材料を用いた電磁駆動体 |
| US20070003099A1 (en) * | 2005-06-21 | 2007-01-04 | Madni Asad M | Voice coil actuator with embedded capacitive sensor for motion, position and/or acceleration detection |
| CN101917143A (zh) * | 2010-07-21 | 2010-12-15 | 华中科技大学 | 一种具有磁浮重力平衡功能的音圈电机 |
| CN203135682U (zh) * | 2013-03-18 | 2013-08-14 | 王肇 | 一种音圈电机 |
| CN103997179A (zh) * | 2014-04-02 | 2014-08-20 | 北京控制工程研究所 | 一种永磁无刷大力矩电机 |
| CN111130302A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-08 | 上海交通大学 | 双差动音圈直线电机 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4542311A (en) | Long linear stroke reciprocating electric machine | |
| CN103291832B (zh) | 磁悬浮隔振平台 | |
| CN102237834B (zh) | 多自由度磁悬浮电机 | |
| KR101475555B1 (ko) | 액추에이터 | |
| CN102412763B (zh) | 永磁无轴承自悬浮三自由度球形电机及其控制方法 | |
| CN109515755B (zh) | 一种五自由度单框架磁悬浮控制力矩陀螺 | |
| CN109039004B (zh) | 一种基于Halbach阵列的磁悬浮装置 | |
| US10597172B2 (en) | Magnetic-fluid momentum sphere | |
| Ooshima et al. | Magnetic suspension performance of a bearingless motor/generator for flywheel energy storage systems | |
| CN111313763B (zh) | 一种低刚度及大悬浮力的重力补偿器 | |
| JPS642813B2 (zh) | ||
| CN104728263A (zh) | 双定子三自由度解耦洛伦兹力磁轴承 | |
| CN110848253A (zh) | 一种三自由度径向-轴向一体化混合磁轴承 | |
| CN101994761B (zh) | 一种双永磁体外转子永磁偏置径向磁轴承 | |
| CN103192384A (zh) | 一种集成旋转变压器的静态真空轴系装置 | |
| WO2019019243A1 (zh) | 一种车载飞轮电池用交直流五自由度双球面混合磁轴承 | |
| WO2011001668A1 (ja) | アクチュエータ及びアクチュエータユニット | |
| CN113037001B (zh) | 一种基于外转子无轴承永磁同步电机的飞轮储能装置 | |
| CN113422495A (zh) | 一种并联双结构音圈电机 | |
| CN111120510B (zh) | 一种具有辅助气隙的高刚度球形洛伦兹偏转轴承 | |
| CN107020478B (zh) | 一种磁悬浮和磁驱动多轴柔性变位装置 | |
| CN111828475B (zh) | 一种径向磁轴承结构及包含该结构的多自由度磁悬浮机构 | |
| JP2010273539A (ja) | ダイレクトドライブモータ | |
| CN104989727B (zh) | 一种组合式五自由度电磁轴承 | |
| CN102005892B (zh) | 一种应用轴向充磁永磁体的电磁直线执行器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210921 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |