The invention discloses a stator permanent magnet type bearingless sheet motor and a working method thereof, which comprises a base, a stator, a quasi sine suspension winding, a torque winding, a rotor and a stator permanent magnet array. The stator core is pressed and fixed on the inner side of the base through the stator pressing plate. The rotor structure consists of rotor salient teeth and rotor side plates, which are made of low carbon steel. The permanent magnet array is attached to the stator teeth to provide permanent magnetic air gap flux. The quasi sinusoidal suspension winding is composed of coils with different turns, and the specific turns are selected to make the air gap flux density close to sinusoidal waveform, and reduce the air gap flux harmonic to make the rotor stable suspension. The principle of torque generation is similar to that of ordinary PMSM. The invention relates to a stator permanent magnet type bearingless sheet motor and a working method thereof. Compared with the traditional surface mounted bearingless sheet motor, the permanent magnet on the stator has the advantages of high utilization rate of permanent magnet, fast heat dissipation, simple rotor structure, etc., and the application field is wide.
【技术实现步骤摘要】
定子永磁型无轴承薄片电机及其工作方法
本专利技术涉及无轴承电机领域,具体涉及一种定子永磁型无轴承薄片电机及其工作方法。
技术介绍
无轴承永磁薄片电机作为一种新型无轴承电机,结合了无轴承电机和永磁同步电机二者的优点,在实现了机械零接触的同时,还具备了结构简单、易于控制、高速高精等优点。无轴承永磁薄片电机在离心机、离心泵系统中,能适用于无接触、无污染、完全密封的工作环境,满足各种极端工作需求,因此,在精密仪器制造、飞轮储能、生物医药和生命科学等领域,无轴承永磁薄片电机有着极高的应用价值。现有的无轴承薄片电机大多为传统转子表贴式无轴承薄片电机,其永磁体贴在转子表面,而定子永磁型无轴承电机,就是把永磁体放置在定子上,转子上既没有绕组也没有永磁体,且具有双凸极结构,因此将它们统称为定子永磁型电机。目前,在血泵或者化工液体的处理工艺中,往往需要转子是可替换的甚至是一次性的以满足高洁净的需求,对传统的转子表贴式无轴承电机而言,稀土永磁体资源稀缺,价格高昂,毫无疑问无法实现这一要求。目前,对于传统转子表贴式无轴承薄片电机,置于高温液体中的转子永磁体很容易发生热退磁失效,这也大大限制了无轴承电机的应用。得益于无轴承电机无机械摩擦的优点,高速成为了无轴承电机的发展趋势。对于传统转子表贴式无轴承薄片电机,电机在高速运转时,由于永磁体易碎的缺点,需要采取额外的保护措施以保护转子磁钢,而这会增加机械加工的难度并进一步增加电机成本。同时电机高速运行时的涡流损耗造成的高温问题同样提升了永磁退磁风险。 ...
【技术保护点】
1.一种定子永磁型无轴承薄片电机及其工作方法,包括底座(1)、定子(2)、准正弦悬浮绕组(8)、转矩绕组(9)、 转子(6)以及定子永磁体阵列(7);/n上述定子(2)包括定子铁芯(23),定子铁芯(23)通过定子上压板(21)和定子下压板(22)压合并固定于底座(1)内侧;定子铁芯(23)包括沿周向均布的定子齿;/n上述准正弦悬浮绕组(8)由不同匝数的线圈组成,绕制在相应的定子齿上;/n上述转矩绕组(9)为三相绕组,绕制在各个定子齿上;/n其特征在于:/n上述转子(6)为导磁材料制成,包括转子基体,在转子基体的轴向两端各设置有转子侧板(62),位于两个转子侧板中间沿转子基体外壁周向均匀设置转子凸极齿(61);转子凸极齿(61)与转子侧板(62)之间具有间隙;转子凸极齿(61)和转子侧板(62)外径相同;转子凸极齿(61)的轴向厚度与定子齿的轴向厚度相等;转子凸极齿(61)齿数大于等于三,并且转矩绕组(9)极对数与转子凸极齿(61)齿数相等;/n上述转子(6)跟定子(2)之间具有气隙;/n上述定子永磁体阵列(7)由轴向永磁体(72)和径向永磁体(71)组成;/n上述轴向永磁体(72)包 ...
【技术特征摘要】
1.一种定子永磁型无轴承薄片电机及其工作方法,包括底座(1)、定子(2)、准正弦悬浮绕组(8)、转矩绕组(9)、转子(6)以及定子永磁体阵列(7);
上述定子(2)包括定子铁芯(23),定子铁芯(23)通过定子上压板(21)和定子下压板(22)压合并固定于底座(1)内侧;定子铁芯(23)包括沿周向均布的定子齿;
上述准正弦悬浮绕组(8)由不同匝数的线圈组成,绕制在相应的定子齿上;
上述转矩绕组(9)为三相绕组,绕制在各个定子齿上;
其特征在于:
上述转子(6)为导磁材料制成,包括转子基体,在转子基体的轴向两端各设置有转子侧板(62),位于两个转子侧板中间沿转子基体外壁周向均匀设置转子凸极齿(61);转子凸极齿(61)与转子侧板(62)之间具有间隙;转子凸极齿(61)和转子侧板(62)外径相同;转子凸极齿(61)的轴向厚度与定子齿的轴向厚度相等;转子凸极齿(61)齿数大于等于三,并且转矩绕组(9)极对数与转子凸极齿(61)齿数相等;
上述转子(6)跟定子(2)之间具有气隙;
上述定子永磁体阵列(7)由轴向永磁体(72)和径向永磁体(71)组成;
上述轴向永磁体(72)包括第一组多片弧形永磁体和第二组多片弧形永磁体;
其中第一组多片弧形永磁体充磁方向为轴向向上,围成一个绕转子轴的整圆贴合在定子齿最内端的上表面;第二组多片弧形永磁体充磁方向为轴向向下,围成一个绕转子轴的整圆贴合在定子齿最内端的下表面;
上述径向永磁体(71)包括第三组多片弧形永磁体和第四组多片弧形永磁体;
其中第三组多片弧形永磁体充磁方向为径向向里,围成一个绕转子轴的整圆贴合在第一组多片弧形永磁体的上表面;第四组多片...
【专利技术属性】
技术研发人员:金超武,熊峰,周瑾,徐园平,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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