电机定子、电机、直线电机定子和直线电机制造技术

本实用新型专利技术提供一种电机定子、电机、直线电机定子和直线电机，电机包括共轴的n个电机单元，电机单元包括转子单元和定子单元，定子磁极和动子磁极均为m个，电机单元之间具有机械偏角a，机械偏角a＝360/(n×m)度，转子磁极之间极性相反；定子磁极之间极性相反，定子磁极之间设置霍尔器件。直线电机包括沿Y轴方向并排设置的n个电机单元，电机单元包括动子单元和定子单元，定子磁极的数量均为m个，动子磁极数量均为z个，定子单元上每隔z‑1个定子磁极设置一个霍尔器件；定子磁极具有间距d，动子磁极具有间距d，电机单元具有偏移量h，偏移量h＝d/n。电机和直线电机均具有直驱、低速大负载输出的特点。

Motor Stator, Motor, Linear Motor Stator and Linear Motor

The utility model provides a motor stator, a motor, a linear motor stator and a linear motor. The motor comprises N coaxial motor units. The motor unit includes a rotor unit and a stator unit. The stator poles and the stator poles are all m. There is a mechanical deviation angle a = 360/(n*m) between the motor units, and the polarity between the stator poles is opposite. On the contrary, Hall devices are arranged between stator poles. The linear motor consists of N motor units arranged side by side along the Y-axis direction. The motor unit includes the motor unit and the stator unit. The number of stator poles is m, the number of stator poles is z, and a Hall device is set for each stator pole separated by z_1. The stator poles have spacing d, the rotor poles have spacing d, the motor unit has offset h, and the offset h is d/n. \u3002 Both motor and linear motor have the characteristics of direct drive, low speed and large load output.

【技术实现步骤摘要】
电机定子、电机、直线电机定子和直线电机
本技术涉及电机领域，具体涉及一种电机定子、电机、直线电机定子和直线电机。
技术介绍
目前，电机有异步电动机和同步电动机两种，电机定子多根据三相或者多相旋转磁场原理设计，转子则采用永磁、感应笼型或者磁阻等原理实现。在实际使用中，若需要得到低速大转矩的输出时，则需要增加减速箱，或者增加极对数。增加减速箱的缺点在于体积大、重量重、降低了系统效率，造成现场的环境噪音污染；而增加极对数，在三相或者多相情况下，增加了下线和布线的技术难度，工艺成本大幅上升，且极对数的上限被结构尺寸严格限制，在同等转矩情况下电机的功率需要大幅提升。
技术实现思路
本技术的第一目的在于提供一种结构简单、具有低速大扭矩输出且直驱的电机定子。本技术的第二目的在于提供一种结构简单、具有低速大扭矩输出高效且直驱的电机。本技术的第三目的在于提供一种结构简单、具有低速大负载输出且高效直驱的直线电机定子。本技术的第四目的在于提供一种结构简单、具有低速大负载输出且高效直驱的直线电机。为实现本技术的第一目的，本技术提供的电机定子包括同轴设置的n个定子单元，n大于或等于2；定子单元包括定子铁芯、绕组和至少一个霍尔器件，绕组缠绕在定子铁芯上，绕组通电时定子铁芯的周向位置上形成m个定子磁极，相邻的两个定子磁极之间极性相反，m为偶数；霍尔器件设置在定子铁芯上且位于相邻的两个定子磁极之间；相邻的两个定子单元的定子磁极之间具有机械偏角a，机械偏角a＝360/(n×m)度；在定子单元的轴向投影上，n个定子单元的定子磁极在定子单元的周向上等距设置。由上述方案可见，由于电机定子由多个定子单元同轴叠合而成，通过设置定子单元之间的偏角而实现转动角度的细分，从而避免了单个定子铁芯上增加极数带来的技术困难，降低生产成本；采用单相脉冲直流供电并结合霍尔器件改变脉冲的正负，实现电机的细分转动，进而实现电机的直驱和稳定的低速和大扭矩输出。为实现本技术的第二目的，本技术提供的电机包括共轴设置的n个电机单元，n大于或等于2；每个电机单元均包括相互配合的转子单元和定子单元，定子单元的定子磁极和转子单元的转子磁极数量均为m个，m为偶数；相邻的两个电机单元之间具有机械偏角a，机械偏角a＝360/(n×m)度，在电机的轴向投影上，多个定子磁极均匀设置在电机的周向上，多个转子磁极均匀设置在电机的周向上；转子单元上，相邻的两个转子磁极之间极性相反；定子单元上，相邻的两个定子磁极之间极性相反；定子单元还包括至少一个霍尔器件，霍尔器件设置在相邻的两个定子磁极之间。由上述方案可见，电机定子通过设置定子单元之间的偏角而实现转动角度的细分，避免了单个定子铁芯上增加极数带来的技术困难，降低生产成本；采用单相脉冲直流供电并结合霍尔器件改变脉冲的正负，实现电机的细分转动，进而实现电机的直驱和稳定的低速和大扭矩输出，电机结构简单，可由现有的电机定子和电机转子改造而成，生产成本有效降低。进一步的方案是，相邻的两个定子单元的定子磁极之间具有机械偏角a，n个转子单元轴向对齐设置。另一进一步的方案是，相邻的两个转子单元的转子磁极之间具有机械偏角a，n个定子单元轴向对齐设置。由上述方案可见，可选择的是，在电机转子上多个转子单元之间设置机械偏角，电机定子上多个定子单元之间对齐设置而不具有偏角，或在电机定子上多个定子单元之间设置机械偏角，电机转子上多个转子单元之间相互对齐而不具有偏角，这两种设置方式均能实现极数增加且计算、加工最为简单，提高生产效率，降低生产成本。进一步的方案是，定子单元包括定子铁芯和绕组，绕组缠绕在定子铁芯上，绕组通电时定子铁芯的周向位置上形成m个定子磁极；定子铁芯由多个定子冲片叠压而成，定子冲片包括圆环状的轭部以及在轭部内沿轭部圆周方向设置的多个齿，齿的数量为m×x个，x大于或等于2；绕组包括多个线圈，每个齿上缠绕一个线圈；通电状态下，每连续的x个线圈形成一个定子磁极。由上可见，定子磁极由极性相同的相邻的多个齿上的并联的线圈同极性并联而等效而成，此时则有效减少转矩脉动。为实现本法的第三技术目的，本技术提供的直线电机定子包括n个定子单元，n大于或等于2；定子单元包括定子铁芯、绕组和多个霍尔器件；定子铁芯和缠绕在定子铁芯上的绕组，绕组缠绕在定子铁芯上，绕组通电时定子铁芯上形成沿X轴方向直线等距排列的m个定子磁极，且相邻的两个定子磁极之间均具有间距d；n个定子单元沿Y轴方向排列设置，在Y轴方向的投影上，相邻的两个定子单元的定子磁极之间具有X轴方向的偏移量h，偏移量h＝d/n，且多个定子磁极沿X轴方向等距离设置；霍尔器件设置在两个定子磁极之间，且同一定子单元上的多个霍尔器件等距设置。由上述方案可见，只有一列磁极时，相邻的两个定子磁极的间距为d，动子的细分前进距离单元则为d；而当n列并列设置且具有偏移量的磁极，结合霍尔器件的感应可将动子前进距离单元改变为d/n，电机极数成倍增加，保证电机不会失步，有效载荷大，且同时具有重量轻，惯量小的特点。为实现本技术的第四技术目的，本技术提供的直线电机包括沿Y轴方向并排设置的n个电机单元，每个电机单元均包括相互配合的动子单元和定子单元，定子单元的定子磁极的数量为m个，动子单元的动子磁极数量为z个；定子单元中，m个定子磁极沿X轴方向设置，动子单元中，z个动子磁极沿X轴方向设置；定子单元上相邻的两个定子磁极具有间距d，动子单元上相邻的两个动子磁极具有间距d，相邻的两个电机单元具有X轴方向上的偏移量h，偏移量h＝d/n；在Y轴方向的投影上，多个定子磁极沿X轴方向等距离设置，多个动子磁极沿X轴方向等距离设置；霍尔器件设置在两个定子磁极之间，每个定子单元上，相邻的霍尔器件至多相隔z-1个定子磁极。由上述方案可见，n列并列设置且具有偏移量的磁极结合霍尔器件的感应可将动子前进距离单元改变为d/n，电机极数成倍增加，保证电机不会失步，有效载荷大，且同时具有重量轻，惯量小的特点，该直线电机结构简单，由现有的直线电机改造而成，生产成本有效降低，生产效率有效提高。进一步的方案是，在Y轴方向的投影上，相邻的两个定子单元的定子磁极之间具有偏移量h，n个动子单元沿Y轴方向对齐排列设置。另一进一步的方案是，在Y轴方向的投影上，相邻的两个动子单元的动子磁极之间具有偏移量h，n个定子单元沿Y轴方向对齐排列设置。由上可见，在电机动子上多个动子单元之间设置偏移量，电机定子上多个定子单元之间对齐设置而不具有偏移量，或在电机定子上多个定子单元之间设置偏移量，电机动子上多个动子单元之间相互对齐而不具有偏移量，这两种设置方式均能实现极数增加且计算、加工最为简单，提高生产效率，降低生产成本。进一步的方案是，定子单元包括定子铁芯和绕组，绕组缠绕在定子铁芯上，绕组通电时定子铁芯的周向位置上形成m个定子磁极；定子铁芯上设置有直线排列的m×x个凸起，x大于或等于2；绕组包括多个线圈，每个凸起上缠绕一个线圈，通电状态下，每连续的x个线圈形成一个定子磁极。由上可见，定子磁极由极性相同的相邻的多个凸起上的并联的线圈同极性并联而等效而成，此时则有效减少转矩脉动。附图说明图1为本技术电机第一实施例中电机定子隐藏部分组件的结构示意图。图2为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电机定子，其特征在于，包括：同轴设置的n个定子单元，n大于或等于2；所述定子单元包括定子铁芯、绕组和至少一个霍尔器件，所述绕组缠绕在所述定子铁芯上，所述绕组通电时所述定子铁芯的周向位置上形成m个定子磁极，相邻的两个所述定子磁极之间极性相反，m为偶数；所述霍尔器件设置在所述定子铁芯上且位于相邻的两个所述定子磁极之间；相邻的两个所述定子单元的所述定子磁极之间具有机械偏角a，所述机械偏角a＝360/(n×m)度；在所述定子单元的轴向投影上，n个所述定子单元的所述定子磁极在所述电机定子的周向上等距设置。

【技术特征摘要】
1.电机定子，其特征在于，包括：同轴设置的n个定子单元，n大于或等于2；所述定子单元包括定子铁芯、绕组和至少一个霍尔器件，所述绕组缠绕在所述定子铁芯上，所述绕组通电时所述定子铁芯的周向位置上形成m个定子磁极，相邻的两个所述定子磁极之间极性相反，m为偶数；所述霍尔器件设置在所述定子铁芯上且位于相邻的两个所述定子磁极之间；相邻的两个所述定子单元的所述定子磁极之间具有机械偏角a，所述机械偏角a＝360/(n×m)度；在所述定子单元的轴向投影上，n个所述定子单元的所述定子磁极在所述电机定子的周向上等距设置。2.电机，其特征在于，包括：共轴设置的n个电机单元，n大于或等于2；每个所述电机单元均包括相互配合的转子单元和定子单元，所述定子单元的定子磁极和所述转子单元的转子磁极数量均为m个，m为偶数；相邻的两个所述电机单元之间具有机械偏角a，所述机械偏角a＝360/(n×m)度，在所述电机的轴向投影上，多个所述定子磁极均匀设置在所述电机的周向上，多个所述转子磁极均匀设置在所述电机的周向上；所述转子单元上，相邻的两个所述转子磁极之间极性相反；所述定子单元上，相邻的两个所述定子磁极之间极性相反；所述定子单元还包括至少一个霍尔器件，所述霍尔器件设置在相邻的两个所述定子磁极之间。3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于：相邻的两个所述定子单元的所述定子磁极之间具有所述机械偏角a，n个所述转子单元轴向对齐设置。4.根据权利要求2所述的电机，其特征在于：相邻的两个所述转子单元的所述转子磁极之间具有所述机械偏角a，n个所述定子单元轴向对齐设置。5.根据权利要求2至4任一项所述的电机，其特征在于：所述定子单元包括定子铁芯和绕组，所述绕组缠绕在所述定子铁芯上，所述绕组通电时所述定子铁芯的周向位置上形成m个所述定子磁极；所述定子铁芯由多个定子冲片叠压而成，所述定子冲片包括圆环状的轭部以及在所述轭部内沿所述轭部圆周方向设置的多个齿，相邻的所述齿之间形成槽，所述齿的数量为m×x个，x大于或等于2；所述绕组包括多个线圈，每个所述齿上缠绕一个所述线圈；通电状态下，每连续的x个所述线圈形成一个所述定子磁极。6.直线电机定子，其特征在于，包括：n个定子单元，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红雨，刘宏鑫，
申请(专利权)人：珠海英搏尔电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44