CN220190546U - 动子组件及电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种动子组件及电机，动子组件包括主体和两个辅助件，主体包括动子轭部和沿第一方向依次间隔布设的多个动子单体，各动子单体连接在动子轭部位于第二方向的同一端，相邻的每两个动子单体之间限定出用以供线圈绕设的线槽；两个辅助件分设在主体位于第一方向上的相对两侧，辅助件包括辅助齿部和辅助永磁体，辅助齿部至少部分地沿第二方向延伸，且辅助齿部的一端连接动子轭部，另一端供辅助永磁体安装。本实用新型一方面能够辅助主体实现聚磁，提高电机的气隙磁通密度，有助于提升电机整体的推力密度；另一方面能够减小动子运行过程中的两次推力波动，实现电机更加平稳且静音地运行，有助于提升电机整体的运行可靠性。

Description

动子组件及电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体涉及一种动子组件及电机。

背景技术

随着智能机器人、高端机床、3C行业、激光切割、液晶面板、锂电行业的快速发展，作为实现其自动作业的电机越来越受到重视。电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。目前，电机主要分为直线电机和旋转电机，二者的主流方案通常均采用永磁式结构。现有一部分永磁电机的永磁体设置在动子上，以避免在定子上设置永磁体，从而降低生产成本。但是，由于一些永磁电机动子结构设计不合理，导致运行过程中出现较大的推力波动，导致电机运行平稳性降低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种动子组件及电机，旨在解决传统电机中由于动子结构设计不合理，导致电机的运行平稳性降低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种动子组件，具有呈交叉设置的第一方向和第二方向，所述动子组件包括：

主体，包括动子轭部和沿所述第一方向依次间隔布设的多个动子单体，各所述动子单体连接在所述动子轭部位于所述第二方向的同一端，相邻的每两个所述动子单体之间限定出用以供线圈绕设的线槽；以及，

两个辅助件，分设在所述主体位于所述第一方向上的相对两侧，所述辅助件包括辅助齿部和辅助永磁体，所述辅助齿部至少部分地沿所述第二方向延伸，且所述辅助齿部的一端连接所述动子轭部，另一端供所述辅助永磁体安装。

可选地，所述辅助齿部包括：

第一齿段，沿所述第一方向呈平直延伸，所述第一齿段的一端连接所述动子轭部；以及，

第二齿段，沿所述第二方向呈平直延伸，所述第二齿段的一端连接所述第一齿段的另一端，所述第二齿段的另一端供所述辅助永磁体安装。

可选地，每一所述辅助齿部上安装的所述辅助永磁体设置为一个，且所述辅助永磁体的充磁方向为沿着所述第二方向远离所述辅助齿部的方向。

可选地，每一所述辅助齿部上安装的所述辅助永磁体设置为一个，且所述辅助永磁体的充磁方向为沿着所述第二方向靠近所述辅助齿部的方向。

可选地，每一所述辅助齿部上安装的所述辅助永磁体设置为至少两个，且同一所述辅助齿部上的各所述辅助永磁体的充磁方向相反设置。

可选地，每一所述辅助齿部上安装的所述辅助永磁体设置为两个，两个所述辅助永磁体分别为沿所述第一方向更靠近所述动子单体的近侧永磁体、以及更远离所述动子单体的远侧永磁体；

其中，所述近侧永磁体的充磁方向为沿着所述第二方向靠近所述辅助齿部的方向，所述远侧永磁体的充磁方向为沿着所述第二方向远离所述辅助齿部的方向。

可选地，每一所述辅助齿部上安装的所述辅助永磁体设置为两个，两个所述辅助永磁体分别为沿所述第一方向更靠近所述动子单体的近侧永磁体、以及更远离所述动子单体的远侧永磁体；

其中，所述近侧永磁体的充磁方向为沿着所述第二方向远离所述辅助齿部的方向，所述远侧永磁体的充磁方向为沿着所述第二方向靠近所述辅助齿部的方向。

可选地，两个所述辅助件关于所述主体对称设置。

可选地，所述动子单体包括：

极靴部；

动子齿部，连接在所述动子轭部和所述极靴部之间；以及，

磁体组件，嵌设于所述极靴部，所述磁体组件包括第一永磁体、分设在所述第一永磁体在所述第一方向上的相对两侧的两个第二永磁体、以及分设在两个所述第二永磁体在所述第一方向上的相对两侧的两个第三永磁体；

其中，所述第一永磁体的充磁方向沿着所述第二方向，所述第二永磁体和所述第三永磁体的充磁方向均沿着所述第一方向，且所述第一永磁体与所述第二永磁体的充磁方向交汇于一点，所述第一永磁体和所述第三永磁体的充磁方向交汇于一点。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提供了一种电机，包括动子组件，所述动子组件具有呈交叉设置的第一方向和第二方向，所述动子组件包括：

主体，包括动子轭部和沿所述第一方向依次间隔布设的多个动子单体，各所述动子单体连接在所述动子轭部位于所述第二方向的同一端，相邻的每两个所述动子单体之间限定出用以供线圈绕设的线槽；以及，

两个辅助件，分设在所述主体位于所述第一方向上的相对两侧，所述辅助件包括辅助齿部和辅助永磁体，所述辅助齿部至少部分地沿所述第二方向延伸，且所述辅助齿部的一端连接所述动子轭部，另一端供所述辅助永磁体安装。

本实用新型提供的技术方案中，两个辅助件的辅助永磁体设置在主体在第一方向上的相对两侧，一方面能够辅助主体实现聚磁，提高电机的气隙磁通密度，有助于提升电机整体的推力密度；另一方面所增设的辅助件能够减小动子运行过程中的两次推力波动，实现电机更加平稳且静音地运行，有助于提升电机整体的运行可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的主体的一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型提供的动子组件的第一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型提供的动子组件的第二实施例的结构示意图；

图4为本实用新型提供的动子组件的第三实施例的结构示意图；

图5为本实用新型提供的动子组件的第四实施例的结构示意图。

附图标号说明：

100主体；110动子轭部；120动子单体；121极靴部；122动子齿部；123第一永磁体；124第二永磁体；125第三永磁体；200辅助件；210辅助齿部；211第一齿段；212第二齿段；220辅助永磁体；221近侧永磁体；222远侧永磁体；300线圈绕组。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请参阅图1至图5，本实用新型提供了一种电机，所述电机包括动子组件。此外，本实用新型还提供了一种动子组件主要应用于电机中，所述动子组件具有呈交叉设置的第一方向和第二方向。在以下实施例中，以直线电机为例，第一方向可以指的是电机中动子的移动方向；第二方向可以指的是与第一方向垂直的方向。

具体而言，所述动子组件包括主体100以及两个辅助件200。其中，所述主体100包括动子轭部110和沿所述第一方向依次间隔布设的多个动子单体120，各所述动子单体120连接在所述动子轭部110位于所述第二方向的同一端，相邻的每两个所述动子单体120之间限定出用以供线圈绕设的线槽；两个所述辅助件200分设在所述主体100位于所述第一方向上的相对两侧，所述辅助件200包括辅助齿部210和辅助永磁体220，所述辅助齿部210至少部分地沿所述第二方向延伸，且所述辅助齿部210的一端连接所述动子轭部110，另一端供所述辅助永磁体220安装。

本实用新型提供的技术方案中，两个辅助件200的辅助永磁体220设置在主体100在第一方向上的相对两侧，一方面能够辅助主体100实现聚磁，提高电机的气隙磁通密度，有助于提升电机整体的推力密度；另一方面所增设的辅助件200能够减小动子运行过程中的两次推力波动，实现电机更加平稳且静音地运行，有助于提升电机整体的运行可靠性。

在本设计中，具体请结合图1，动子轭部110大致沿第一方向延伸布设。动子单体120凸设于动子轭部110位于第二方向上的一侧。动子单体120设置为多个时，多个动子单体120沿第一方向依次间隔布设，且相邻的每两个动子单体120之间限定出一线槽。

所述动子单体120包括极靴部121和动子齿部122。其中，所述动子齿部122连接在所述动子轭部110和所述极靴部121之间；动子齿部122沿第二方向延伸布设，线圈绕组300可以环绕动子齿部122绕设，且收容在位于动子齿部122两侧的线槽内。

动子轭部110与动子单体120之间可一体成型设置，也可分体成型后二者进行固定连接。同理地，动子齿部122和极靴部121之间可一体成型设置，也可分体成型后二者进行固定连接。其中，固定连接的方式可以是焊接固定，也可以是可拆卸连接固定。可拆卸连接固定可以是但不限于螺接固定、过盈连接固定、卡扣固定、粘接固定、吸附固定等方式中的一种或者几种。

当多个动子单体120间隔排布在动子轭部110的同一侧时，相邻的每两个动子单体120之间的间隔可以是相同的，更加便利于动子组件的加工成型；当然，各动子单体120中，至少部分的动子单体120之间的间隔是不同的，有助于调节气隙磁场，减少齿槽力，使得电机的输出推力更大，推力波动更小。

进一步地，在第二方向上，极靴部121位于第一方向的尺寸大于动子齿部122位于第一方向上的尺寸，使得线槽在槽口处的槽宽呈减小设置。所述动子单体120还包括磁体组件，所述磁体组件嵌设于所述极靴部121，所述磁体组件包括第一永磁体123、分设在所述第一永磁体123在所述第一方向上的相对两侧的两个第二永磁体124、以及分设在两个所述第二永磁体124在所述第一方向上的相对两侧的两个第三永磁体125。

其中，所述第一永磁体123的充磁方向沿着所述第二方向，具体可以是沿着第二方向相互靠近的方向、或者沿着第二方向相互远离的方向。所述第二永磁体124和所述第三永磁体125的充磁方向均沿着所述第一方向，具体可以是沿着第一方向相互靠近的方向、或者是沿着第一方向相互远离的方向。第一永磁体123、第二永磁体124和第三永磁体125的设置，通过增加永磁体的数量，有助于显著提高永磁体的聚磁效果，提高电机的气隙磁密，有助于减少动子组件的漏磁。

所述第一永磁体123与所述第二永磁体124的充磁方向交汇于一点，所述第一永磁体123和所述第三永磁体125的充磁方向交汇于一点，有助于实现聚磁，显著提高了永磁体的聚磁效果，提高了电机的气隙磁密，有助于提高磁路有效磁密，从而显著提升推力密度、加速性能以及负载性能。

基于上述任意实施例，两个所述辅助件200关于所述主体100对称设置，有助于动子组件整体的结构的平衡统一。为了便于理解，在以下实施例中，均以同一动子组件中的其中一个辅助件200为例，对其具体结构进行阐述。

请参阅图2至图5，在一实施例中，所述辅助齿部210包括第一齿段211和第二齿段212，其中，所述第一齿段211沿所述第一方向呈平直延伸，所述第一齿段211的一端连接所述动子轭部110；所述第二齿段212沿所述第二方向呈平直延伸，所述第二齿段212的一端连接所述第一齿段211的另一端，所述第二齿段212的另一端供所述辅助永磁体220安装。第一齿段211的设置，能够将第二齿段212及设于第二齿段212的辅助永磁体220二者在第一方向上与主体100间隔开。第二齿段212的设置，能够将辅助永磁体220安装至靠近极靴部121的自由端处，从而有助于提高永磁体整体的聚磁效果。

辅助齿部210的材料可以是铁、硅钢片、镍铁合金等高导磁性材料。

辅助永磁体220在第二齿段212上的设置方案有多种：

具体地，请结合图2，在一实施例中，每一所述辅助齿部210上安装的所述辅助永磁体220设置为一个，且所述辅助永磁体220的充磁方向为沿着所述第二方向远离所述辅助齿部210的方向。

或者请结合图3，在一实施例中，每一所述辅助齿部210上安装的所述辅助永磁体220设置为一个，且所述辅助永磁体220的充磁方向为沿着所述第二方向靠近所述辅助齿部210的方向。

此外，在一实施例中，每一所述辅助齿部210上安装的所述辅助永磁体220设置为至少两个，且同一所述辅助齿部210上的各所述辅助永磁体220的充磁方向相反设置。

具体地，请结合图4，在一实施例中，每一所述辅助齿部210上安装的所述辅助永磁体220设置为两个，两个所述辅助永磁体220分别为沿所述第一方向更靠近所述动子单体120的近侧永磁体221、以及更远离所述动子单体120的远侧永磁体222；其中，所述近侧永磁体221的充磁方向为沿着所述第二方向靠近所述辅助齿部210的方向，所述远侧永磁体222的充磁方向为沿着所述第二方向远离所述辅助齿部210的方向。

或者请结合图5，在一实施例中，每一所述辅助齿部210上安装的所述辅助永磁体220设置为两个，两个所述辅助永磁体220分别为沿所述第一方向更靠近所述动子单体120的近侧永磁体221、以及更远离所述动子单体120的远侧永磁体222；其中，所述近侧永磁体221的充磁方向为沿着所述第二方向远离所述辅助齿部210的方向，所述远侧永磁体222的充磁方向为沿着所述第二方向靠近所述辅助齿部210的方向。

鉴于上述可知，辅助永磁体220的充磁方向容易影响电机的性能和稳定性。且充磁方向的不同会导致电机转子在不同位置时的气隙位置和磁通密度波形不同，从而影响电机的反电动势、电磁转矩等特性，甚至可能影响电机的效率和稳定性。因此在上述图2至图5对应的实施例中，通过设置单个或者多个辅助永磁体220的充磁方向的不同方案，匹配于对电机的不同性能需求，可在实际应用时根据实际需求进行具体选择。

本申请的上述辅助件200降低齿槽力原理在于：当直线电机不存在如上所述的辅助件200时，位于主体100两端的动子单体120由于左右磁路不对称，因此会各自产生一个磁阻波动，这个磁阻波动即体现为齿槽力。通过在主体100的左右两边分别增加一个辅助件200后，辅助件200上的辅助永磁体220与定子齿相互作用，同样各自产生了一个磁阻波动，也体现为齿槽力。经过特定的尺寸设计，位于主体100左侧和位于主体100右侧的各自两组齿槽力可以互相抵消，进而消除了磁路不对称带来的齿槽力，降低了整体齿槽力值。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种动子组件，其特征在于，具有呈交叉设置的第一方向和第二方向，所述动子组件包括：

主体，包括动子轭部和沿所述第一方向依次间隔布设的多个动子单体，各所述动子单体连接在所述动子轭部位于所述第二方向的同一端，相邻的每两个所述动子单体之间限定出用以供线圈绕设的线槽；以及，

两个辅助件，分设在所述主体位于所述第一方向上的相对两侧，所述辅助件包括辅助齿部和辅助永磁体，所述辅助齿部至少部分地沿所述第二方向延伸，且所述辅助齿部的一端连接所述动子轭部，另一端供所述辅助永磁体安装。

2.如权利要求1所述的动子组件，其特征在于，所述辅助齿部包括：

第一齿段，沿所述第一方向呈平直延伸，所述第一齿段的一端连接所述动子轭部；以及，

第二齿段，沿所述第二方向呈平直延伸，所述第二齿段的一端连接所述第一齿段的另一端，所述第二齿段的另一端供所述辅助永磁体安装。

3.如权利要求1所述的动子组件，其特征在于，每一所述辅助齿部上安装的所述辅助永磁体设置为一个，且所述辅助永磁体的充磁方向为沿着所述第二方向远离所述辅助齿部的方向。

4.如权利要求1所述的动子组件，其特征在于，每一所述辅助齿部上安装的所述辅助永磁体设置为一个，且所述辅助永磁体的充磁方向为沿着所述第二方向靠近所述辅助齿部的方向。

5.如权利要求1所述的动子组件，其特征在于，每一所述辅助齿部上安装的所述辅助永磁体设置为至少两个，且同一所述辅助齿部上的各所述辅助永磁体的充磁方向相反设置。

6.如权利要求5所述的动子组件，其特征在于，每一所述辅助齿部上安装的所述辅助永磁体设置为两个，两个所述辅助永磁体分别为沿所述第一方向更靠近所述动子单体的近侧永磁体、以及更远离所述动子单体的远侧永磁体；

其中，所述近侧永磁体的充磁方向为沿着所述第二方向靠近所述辅助齿部的方向，所述远侧永磁体的充磁方向为沿着所述第二方向远离所述辅助齿部的方向。

7.如权利要求5所述的动子组件，其特征在于，每一所述辅助齿部上安装的所述辅助永磁体设置为两个，两个所述辅助永磁体分别为沿所述第一方向更靠近所述动子单体的近侧永磁体、以及更远离所述动子单体的远侧永磁体；

其中，所述近侧永磁体的充磁方向为沿着所述第二方向远离所述辅助齿部的方向，所述远侧永磁体的充磁方向为沿着所述第二方向靠近所述辅助齿部的方向。

8.如权利要求1至7任一项所述动子组件，其特征在于，两个所述辅助件关于所述主体对称设置。

9.如权利要求1所述的动子组件，其特征在于，所述动子单体包括：

极靴部；

动子齿部，连接在所述动子轭部和所述极靴部之间；以及，

磁体组件，嵌设于所述极靴部，所述磁体组件包括第一永磁体、分设在所述第一永磁体在所述第一方向上的相对两侧的两个第二永磁体、以及分设在两个所述第二永磁体在所述第一方向上的相对两侧的两个第三永磁体；

其中，所述第一永磁体的充磁方向沿着所述第二方向，所述第二永磁体和所述第三永磁体的充磁方向均沿着所述第一方向，且所述第一永磁体与所述第二永磁体的充磁方向交汇于一点，所述第一永磁体和所述第三永磁体的充磁方向交汇于一点。

10.一种电机，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的动子组件。