弧形永磁電機的制作方法

本實用新型涉及電機設備技術領域，尤其涉及弧形永磁電機。

背景技術：

弧形永磁電機由一個轉子和一個定子組成，轉子為圓環狀，定子為圓環狀或圓弧狀，考慮到材料成本以及生產制造工藝等因素，用于驅動大型設備的弧形永磁電機的定子通常設計為圓弧狀。定子內的電機線圈在通交流電后與轉子的永磁體一起產生驅動轉子轉動的旋轉磁場，電機的輸出轉矩與該旋轉磁場的磁場強度相關。目前，由于弧形永磁電機定子的體積有限，導致設于定子內的線圈較少，進而限定了旋轉磁場的磁場強度，從而影響電機的輸出轉矩，使得電機的輸出轉矩較小而難以驅動大型數控旋轉臺的旋轉運動。

技術實現要素：

為了克服以上現有技術的不足，本實用新型提供一種弧形永磁電機，所述電機通過設置多個定子來提高旋轉磁場的磁場強度，進而增大電機的輸出轉矩。

為解決現有技術問題，本實用新型采用的技術方案是：

弧形永磁電機，包括轉子和多個定子，所述轉子為圓環狀，所述定子為圓弧狀，定子位于轉子內且與轉子同圓心設置；所述轉子包括轉子鐵芯和固設于轉子鐵芯內側面的多個永磁體，所述定子包括定子鐵芯和設于定子鐵芯內部的電機線圈，所述電機線圈用于產生驅動轉子旋轉的旋轉磁場。

進一步的，多個定子在轉子內側的圓周方向上均勻分布，定子和轉子之間設有氣隙。

進一步的，所述定子的數目為2-4個，定子的圓心角為60-180°。

進一步的，所述永磁體為圓弧狀永久磁鐵，多個永磁體在轉子鐵芯內側面按N極-S極交叉均勻緊密排列。

單個定子的定子鐵芯與轉子的m個永磁體正對，定子鐵芯的外側面均勻設有n條凹槽，所述電機線圈纏繞安裝在所述凹槽內；m和n均為大于等于6的正整數。

進一步的，所述凹槽為與轉子中心軸平行的梯形槽。

進一步的，所述凹槽的槽口寬度大于相鄰永磁體的間距且小于等于單個永磁體的長度，凹槽的槽深大于單個永磁體的厚度。

進一步的，所述轉子鐵芯和定子鐵芯均為硅鋼片相互堆疊制成。

進一步的，所述定子的圓心位置設有用于檢測轉子運動狀態的數據反饋裝置。

進一步的，所述數據反饋裝置包括光柵傳感器和編碼器。

相比現有技術，本實用新型弧形永磁電機包括轉子和設于轉子內的多個定子，定子內設有用于產生驅動轉子旋轉的旋轉磁場的電機線圈；由于增加了定子的數目，電機中能夠容置更多的電機線圈，使得旋轉磁場的磁場強度相比以往有較大的提升，進而增大電機的輸出轉矩，使電機能夠驅動大型數控旋轉臺進行旋轉運動。

附圖說明

圖1為本實用新型弧形永磁電機實施例一的立體圖；

圖2為本實用新型弧形永磁電機實施例二的立體圖；

圖示：100、轉子；101、轉子鐵芯；102、永磁體；103、相鄰永磁體間隙；104、數據反饋裝置；200、定子；201、定子鐵芯；202、電機線圈；203、凹槽。

具體實施方式

下面，結合附圖以及具體實施方式，對本實用新型做進一步描述：

如圖1所示，弧形永磁電機，包括轉子100和多個定子200，所述轉子100為圓環狀，所述定子200為圓弧狀，定子200位于轉子100內且與轉子100同圓心設置；所述轉子100包括轉子鐵芯101和固設于轉子鐵芯101內側面的多個永磁體102，所述定子200包括定子鐵芯201和設于定子鐵芯201內部的電機線圈202，所述電機線圈202用于產生驅動轉子100旋轉的旋轉磁場。本實用新型弧形永磁電機包括轉子100和設于轉子100內的多個定子200，定子200內的電機線圈202在通交流電的情況下與永磁體102相互作用產生旋轉磁場；由于增加了定子200的數目，電機中能夠容置更多的電機線圈202，使得旋轉磁場的磁場強度相比以往有較大的提升，進而增大電機的輸出轉矩，使電機能夠驅動大型數控旋轉臺進行旋轉運動。

在這里，所述轉子鐵芯101和定子鐵芯201均為硅鋼片相互堆疊制成；多層硅鋼片之間相互絕緣，能有效避免電機工作時轉子鐵芯101和定子鐵芯201發熱情況。

為了保證產生的旋轉磁場的磁場強度能夠分布均勻，多個定子200在轉子100內側的圓周方向上均勻分布；另外，為了使轉子100能夠正常旋轉，所述定子200和轉子100之間設有氣隙；由于氣隙的大小直接影響電機的輸出功率，為避免電機工作時能量過多損耗，氣隙的徑向寬度為0.1-4.0mm的氣隙。

為了在增加定子200數目的同時能夠有效控制電機的制造成本，所述定子200的數目為2-4個，定子200的圓心角為60-180°。本實施例中，設有兩個定子200。

為了方便將永磁體102固定安裝在轉子鐵芯101的外側面上，同時避免相鄰永磁體102的排斥作用，所述永磁體102為圓弧狀永久磁鐵，永磁體102與轉子鐵芯101同圓心設置，多個永磁體102在轉子鐵芯101內側面按N極-S極交叉均勻緊密排列。

單個所述定子200的定子鐵芯201與轉子100的m個永磁體102正對，定子鐵芯201的內側面均勻設有n條凹槽203，所述電機線圈202纏繞安裝在所述凹槽203內，電機線圈202與永磁體102位置正對；m和n均為大于等于6的正整數。由于旋轉磁場是電機線圈202通交流電時產生的磁場與永磁體102的磁場相互作用產生的，電機線圈202與永磁體102的相對位置以及各自數目都對旋轉磁場的磁場強度有影響，本實用新型中凹槽203位置以及凹槽203和永磁體102數目有利于產生較大磁場強度的旋轉磁場。

為了方便將電機線圈202安裝在凹槽203里，同時避免電機線圈202從凹槽203的槽口位置脫離凹槽203，所述凹槽203為與轉子100中心軸平行的梯形槽；此外，凹槽203的槽口寬度大于相鄰永磁體間隙103寬度且小于等于單個永磁體102的長度，凹槽203的槽深大于單個永磁體102的厚度。這樣凹槽203能夠安裝盡量多的電機線圈202，且不論轉子100轉動到什么位置，電機線圈202總與不同永磁體102正對。

為了能夠檢測轉子100的運動狀態，避免轉子100的轉速過高造成損壞，所述定子200的圓心位置設有用于檢測轉子100運動狀態的數據反饋裝置104。所述數據反饋裝置104包括光柵傳感器和編碼器。所述光柵傳感器用于測量轉子100的角速度，并傳輸給編碼器，所述編碼器用于將轉子100的角速度信號轉換為電信號，并傳輸給后臺伺服驅動器。當轉子100的轉速過高時，數據反饋裝置104將轉子100的運動數據傳輸給后臺伺服驅動器，并由后臺伺服驅動器控制減小轉子100的轉速。這里，數據反饋裝置104通過后臺伺服驅動器控制轉子100轉速的技術是已知的。

實施例二

本實施例的基本結構與實施例一相同，不同點在于本實施例中定子200的數目為3個；通過設置3個定子200，進一步提高電機的輸出轉矩，滿足電機的具體使用要求。

對本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬于本實用新型權利要求的保護范圍之內。