[发明专利]直驱电机的磁极结构

说明书

技术领域

本发明涉及直驱电机技术领域，特别涉及一种高精度永磁直驱电机的磁极结构。

背景技术

传统伺服机构多采用旋转电机经传动装置（如：同步带、滚珠丝杠等）将旋转运动转化为直线运动或者通过减速齿轮将伺服电机的力矩增大来实现，由于传动链长，不可避免地存在间隙和非线性误差，令电机控制精度和速度受限。基于直驱电机的直接传动技术由于其省去了复杂的中间传动机构，令传动系统整体精度和响应速度大大提高。其应用领域正在逐渐扩大。

直驱电机（直接驱动式电机的简称）可分为直线电机和力矩电机，其中直线电机10的结构如图1所示，力矩电机20的结构如图2所示（图中箭头方向为充磁方向）。无论是直线电机10还是力矩电机20，其磁极磁通密度由于其生产原料和充磁工艺等限制无法做到较高的一致性，其差别主要在于永磁体作为磁极时，磁极的两侧磁通密度差值较大，宏观上表现为各个充磁方向不一致，从而使实际电机的推力波动，转矩波动和噪音等参数与理论设计的水平相差较大。

有鉴于此，现有技术尚有待改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种直驱电机的磁极结构，以解决现有的表面贴装永磁体的直驱电机存在的永磁体磁极磁通密度相差较大、一致性较差，从而导致直驱电机推力波动，转矩波动和噪音较大等问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种直驱电机的磁极结构，所述直驱电机的表面贴装有永磁铁，其中，所述磁极结构包括：若干个永磁体磁极和固定装置；

所述永磁铁磁极均匀分布在固定装置上，且相邻的永磁体磁极的充磁方向相反，所述永磁体磁极的圆弧面的方向朝上，所述圆弧面的中心线与永磁体磁极的中轴线重合。

所述的直驱电机的磁极结构，其中，所述固定装置为定子底板。

所述的直驱电机的磁极结构，其中，所述永磁体磁极和定子底板采用环氧树脂粘接后整体灌封。

所述的直驱电机的磁极结构，其中，所述固定装置为转子铁芯。

所述的直驱电机的磁极结构，其中，所述永磁体磁极和转子铁芯采用环氧树脂粘接后整体灌封。

所述的直驱电机的磁极结构，其中，所述永磁体磁极的圆弧面的半径与高度比值范围为：9：1到10：1。

本发明提供的表面贴装有永磁铁的直驱电机的磁极结构，所述磁极结构包括：若干个永磁体磁极和固定装置；所述永磁铁磁极均匀分布在固定装置上，且相邻的永磁体磁极的充磁方向相反，所述永磁体磁极的圆弧面的方向朝上，所述圆弧面的中心线与永磁体磁极的中轴线重合。通过本发明的直驱电机的磁极结构使磁极的两侧距离动子的距离逐渐增加，从而使磁极两侧的磁通密度迅速衰减，使磁极两侧的磁通密度差值也随之减小，从而从而大幅度提高了整个电机永磁体磁极的一致性，降低了电机在运行过程中的推力波动、转矩波动和噪音，具有很强的市场竞争力。

附图说明

图1为现有技术的直线电机的结构示意图。

图2为现有技术的力矩电机的结构示意图。

图3为本发明的第一实施例的直驱电机的磁极结构的示意图。

图4为本发明的第二实施例的直驱电机的磁极结构的示意图。

图5为本发明的永磁体磁极的示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种直驱电机的磁极结构。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

我们知道，因为空气的磁阻非常大，磁感线在空气中分散的非常快，反映在磁通密度上就是在空气中磁通密度随测试点与永磁体表面距离的增加而迅速衰减。本发明的直驱电机的磁极结构便是基于这个原理，使磁极的两侧距离动子的距离逐渐增加，从而使磁极两侧的磁通密度迅速衰减，这样原磁极两侧的磁通密度差值就随之减小。

下面详细来介绍一下本发明的直驱电机的磁极结构是如何来达到上述效果的。本发明的直驱电机的磁极结构包括：若干个永磁体磁极和固定装置；所述永磁铁磁极均匀分布在固定装置上，且相邻的永磁体磁极的充磁方向相反，所述永磁体磁极的圆弧面的方向朝上，所述圆弧面的中心线与永磁体磁极的中轴线重合。

因为，直驱电机可以分为直线电机和力矩电机，如图1和图2所示。故此，我们分别以直线电机和力矩电机为例来说明本发明的直驱电机的磁极结构。