一种沿长轴大面离散分布多极对绕组的电机制造技术

本发明专利技术涉及电机技术领域，具体是一种沿长轴大面离散分布多极对绕组的电机，在结构形式上可分为沿长轴离散分布多极对绕组的旋转电机和沿大面离散分布多极对绕组的直线电机；沿长轴离散分布多极对绕组的旋转电机由n个单元旋转模块连接组成，沿大面离散分布多极对绕组的直线电机由n个单元动子模块连接组成；各所述单元模块输出的转矩或推力相同；所述转子结构或定子结构上的绕组为多极对绕组，全部单元模块的多极对绕组串联连接；有益效果是：各单元模块能够产生相同的转矩或推力，实现了各单元模块的绝对同步，电机只需一个驱动器驱动，且单元模块数量可任意扩展，有利于提高扩展性、降低成本；本发明专利技术适用于交流永磁同步电机、直流无刷电机和交流异步电机。直流无刷电机和交流异步电机。直流无刷电机和交流异步电机。

【技术实现步骤摘要】
一种沿长轴大面离散分布多极对绕组的电机


[0001]本专利技术涉及电机
，具体是一种沿长轴大面离散分布多极对绕组的电机。

技术介绍

[0002]为了提高加工范围或生产效率，机电设备向大型化方向发展。为了有效地驱动大型的机电设备，往往需要对设备结构进行多点位同步驱动。目前，针对大型结构多点位同步驱动的方法主要有机械同步和电气同步两种。
[0003]机械同步是指电机集中驱动一根长轴，再由机械传动在长轴不同点位同步驱动大尺寸工作台，这种方式简单易行，但存在长轴变形而引起的多点驱动不同步问题和转动不平衡引起的机械振动问题。电气同步则是指采用多台电机同步控制来实现多点位驱动大尺寸工作台，这种方法有较好的同步精度，但存在控制难度高，控制器接口扩展性差和成本高的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种沿长轴大面离散分布多极对绕组的电机，以解决上述
技术介绍
中提出的大型机电设备多点同步驱动中存在同步误差或接口多而成本高的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种沿长轴大面离散分布多极对绕组的电机，在结构形式上可以分为沿长轴离散分布多极对绕组的旋转电机和沿大面离散分布多极对绕组的直线电机；
[0007]所述沿长轴离散分布多极对绕组的旋转电机由n个单元旋转模块连接组成，所述单元旋转模块由极对绕组组成的定子结构和对应的转子结构组成；转子结构和定子结构之间采用轴承支承；n个单元旋转模块之间连接分为定子绕组连接和转子连接，定子绕组的接线方式为电气连接，转子通过联轴器、连接轴刚性连接；
[0008]所述沿大面离散分布多极对绕组的直线电机包括由旋转电机拓扑展开的n个单元动子模块；所述直线电机包含的动子结构和定子结构通过滑块连接，滑块在导轨做直线运动；n个单元动子模块之间连接分为动子绕组连接和动子连接，动子绕组的接线方式为电气连接，动子连接由连接板刚性连接。
[0009]作为本专利技术进一步的方案：所述单元旋转模块可以分为永磁体转子结构和金属导体转子结构，永磁体转子结构为沿长轴离散分布多极对绕组的永磁同步旋转电机，金属导体转子结构为沿长轴离散分布多极对绕组的交流异步旋转电机。
[0010]作为本专利技术再进一步的方案：所述动子绕组沿大面横向分布，得到沿大面横向离散分布多极对绕组的直线电机，所述动子绕组沿大面纵向分布，得到沿大面纵向离散分布多极对绕组的直线电机。
[0011]作为本专利技术再进一步的方案：定子为永磁体时，可以做成动绕组式永磁同步直线电机，定子为金属导体时，可以做成动绕组式交流异步直线电机；反过来，动子结构的动子为永磁体时，可以做成定绕组式永磁同步直线电机；动子为金属导体时，可以做成定绕组式
交流异步直线电机。
[0012]作为本专利技术再进一步的方案：所述沿长轴大面离散分布多极对绕组的电机的极对绕组线圈之间采用星型或三角形连接方式，且各极对绕组线圈之间采用串联供电方式。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：各单元模块能够产生相同的转矩或推力，实现了各单元模块的绝对同步，电机只需一个驱动器驱动，且单元模块数量可任意扩展，有利于提高扩展性、降低成本；本专利技术适用于交流永磁同步电机、直流无刷电机和交流异步电机。
附图说明
[0014]图1为本专利技术实施例中沿长轴离散分布多极对绕组的旋转电机结构示意图。
[0015]图2为本专利技术实施例中任意极对下旋转电机单元模块结构示意图。
[0016]图3为本专利技术实施例中沿大面横向离散分布多极对绕组的直线电机结构示意图。
[0017]图4为本专利技术实施例中沿大面纵向离散分布多极对绕组的直线电机结构示意图。
[0018]图5为本专利技术实施例中沿长轴大面离散分布多极对绕组的电机驱动示意图。
[0019]图6为本专利技术实施例中旋转电机的接线及原理示意图；其中，a、b为接线图，c为原理示意图。
[0020]附图中，1：驱动器；2：沿长轴大面离散分布多极对绕组的电机；3：第一单元模块；4：第二单元模块；5：第n单元模块；6：联轴器；7：连接轴；2
‑1‑
1：转子；2
‑1‑
2：端盖；2
‑1‑
3：引线槽；2
‑1‑
4：轴承；2
‑1‑
5：定子；2
‑1‑
6：永磁体；2
‑1‑
7：齿槽；2
‑2‑
1：连接板；2
‑2‑
2：导轨；2
‑2‑
3：次级轭；2
‑2‑
4：次级永磁体；2
‑2‑
5：底座；2
‑2‑
6：动子；2
‑2‑
7：动子座；2
‑2‑
8：滑块；2
‑2‑
9：内六角螺栓。
具体实施方式
[0021]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0022]请参阅图1
‑
5，本专利技术实施例中，一种沿长轴大面离散分布多极对绕组的电机2，在结构形式上可分为沿长轴离散分布多极对绕组的旋转电机和沿大面离散分布多极对绕组的直线电机。所述沿长轴离散分布多极对绕组的旋转电机由n个单元旋转模块刚性连接。所述沿大面离散分布多极对绕组的直线电机由旋转单元拓扑展开，同时n个单元动子模块刚性连接。对于沿大面离散分布多极对绕组的直线电机，当动子绕组沿大面横向离散分布时，得到沿大面横向离散分布多极对绕组的直线电机，当动子绕组沿大面纵向离散分布时，得到沿大面纵向离散分布多极对绕组的直线电机。所述转子结构或定子结构上的绕组为多极对绕组，各单元模块的多极对绕组串联连接，受一个驱动器1驱动；因此各单元模块输出的转矩或推力相同。
[0023]所述单元旋转模块有n个，分别为第一单元模块3、第二单元模块4、直至第n单元模块5，n为常数。所述沿长轴离散分布多极对绕组的旋转电机，各单元旋转模块通过联轴器6、连接轴7刚性连接。所述沿大面离散分布多极对绕组的直线电机，各单元动子模块通过连接
板2
‑2‑
1刚性连接。
[0024]如图1
‑
2所示，转子结构通过轴承2
‑1‑
4安装在定子结构上。所述单元模块的转子结构包括转子2
‑1‑
1及其上安装的永磁体2
‑1‑
6，定子结构包括定子2
‑1‑
5和安装在其两端的端盖2
‑1‑
2，所述多极对绕组设置在定子上，组合形成一种沿长轴离散分布多极对绕组的旋转电机，其包括的多个单元旋转模块结构相同；进一步的，永磁体2
‑1‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沿长轴大面离散分布多极对绕组的电机，其特征在于，在结构形式上可以分为沿长轴离散分布多极对绕组的旋转电机和沿大面离散分布多极对绕组的直线电机。2.根据权利要求1所述的沿长轴大面离散分布多极对绕组的电机，其特征在于，所述的沿长轴离散分布多极对绕组的旋转电机由n个单元旋转模块连接组成，所述单元旋转模块由极对绕组组成的单元旋转模块定子结构和对应的转子结构组成；转子结构和定子结构之间采用轴承(2
‑1‑
4)支承；n个单元旋转模块之间连接分为定子绕组连接和转子连接，定子绕组的接线方式为电气连接，转子通过联轴器(6)、连接轴(7)刚性连接。3.根据权利要求2所述的沿长轴离散分布多极对绕组的旋转电机，其特征在于，所述单元旋转模块可以分为永磁体转子结构和金属导体转子结构，永磁体转子结构为沿长轴离散分布多极对绕组的永磁同步旋转电机，金属导体转子结构为沿长轴离散分布多极对绕组的交流异步旋转电机。4.根据权利要求1所述的沿长轴大面离散分布多极对绕组的电机，其特征在于，所述的沿大面离散分布多极对绕组的直线电机包括由旋转电机拓扑展开的n个单元动子模块；所述沿大面离散分布多极对绕组的直线电机包含的动子结构和定子...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹海斌，张夫刚，张罕，徐博，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：