[发明专利]一种高可靠紧凑型三维磁通回路的电机及其应用

权利要求书

1.一种采用3维磁通回路的电机，其特征在于：包括定子及包围该定子的转子，所述定子与转子的截面为相互对应配合的U型截面，所述定子包括U型截面的定子导磁体和U型截面的定子永磁体，定子导磁体围绕电机轴均布，在相邻定子导磁体之间夹有定子永磁体，所述定子导磁体和永磁体的U型凹面朝外，在所述U型凹面内设有环形线圈，定子导磁体和定子永磁体共同被这个环形线圈包裹，所述定子永磁体周向充磁，相邻永磁体极性相对；所述转子的U型凹面朝内，所述转子包括U型截面转子导磁体，所述转子导磁体上设置有按照定子导磁体的角度错位对应的转子导磁体凸齿，转子导磁体凸齿和定子的间隔为气隙。

2.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述相邻永磁体的磁性相对，使定子子导磁体分为N极导磁体和S极导磁体。

3.如权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述定子导磁体和转子导磁体是由多层硅钢片卷绕、旋压成截面U型后，被去除多余部分而制成。

4.一种采用3维磁通回路的电机，包括定子及包围该定子的转子，所述定子与转子的截面为相互对应配合的U型截面，所述定子包括围绕电机轴均布的U型截面定子导磁体，在相邻定子导磁体之间夹有U型截面去掉一侧的齿的定子永磁体，所述定子导磁体和永磁体的U型凹面朝外，在所述U型凹面内设有环形线圈，定子导磁体和定子永磁体共同被这个环形线圈包裹，所述永磁体周向充磁，相邻永磁体极性相对，在所述定子永磁体去掉齿的一侧的定子导磁体U型齿上绕着多个齿线圈，所有齿线圈绕线方向一致；所述转子的U型凹面朝内，所述转子包括U型截面转子导磁体，转子导磁体上设置有按照定子导磁体的角度错位对应的转子导磁体凸齿，转子导磁体凸齿和定子的间隔为气隙。

5.如权利要求4所述的电机，其特征在于，所有齿线圈都是独立的，在应用中按照具体功能连接为多组。

6.如权利要求4或5所述的电机，其特征在于，环形线圈为励磁绕组，齿线圈为次级输出绕组，所述齿线圈为余弦线圈和正弦线圈，通过励磁绕组的励磁电流产生交变磁通。

7.一种采用3维磁通回路的电机，包括定子及包围该定子的转子，所述定子与转子的截面为相互对应配合的U型截面，所述定子包括U型截面定子导磁体、定子导磁体上设置有定子导磁体凸齿，还包括绕着电机轴向缠绕在该定子导磁体上的环形线圈、以及缠绕在定子导磁体凸齿上的齿线圈，所述齿线圈作为励磁线圈，定子导磁体裹着这个环形线圈；所述转子包括U型截面转子导磁体，转子导磁体上设置有按照定子导磁体的角度错位对应的转子导磁体凸齿，转子导磁体凸齿和定子导磁体凸齿的间隔为气隙。

8.如权利要求7所述的电机，其特征在于，所述定子和转子是由多层硅钢片卷绕、旋压而成的U型截面后，被去除多余部分而制成。

9.如权利要求7或8所述的电机，其特征在于，所有缠绕在定子导磁体凸齿上的齿线圈绕线方向一致，所有齿线圈都是独立的，在应用中按照具体功能连接为多组，与控制单元连接。

10.如权利要求9所述的电机，其特征在于，在应用中通过控制单元分别对于不同齿线圈组供电，在对应的定子导磁体齿上产生磁场，通过转子导磁体形成3维磁通回路的磁场，所述环形线圈作为控制线圈，使得转子相对于定子发生转动。

11.一种采用三维磁通回路的电机，包括电机的定子及包围该定子的转子，所述定子与转子的截面为相互对应配合的U型截面，所述定子包括由多层硅钢片卷绕旋压而成的U型截面定子导磁体、绕着电机轴向缠绕在该定子导磁体上的环形线圈作为激励线圈、以及缠绕在定子导磁体一侧齿上的齿线圈作为检测线圈，定子导磁体上设置了定子导磁体凸齿，定子导磁体裹着这个环形线圈，所有齿线圈绕线方向一致，所述转子包括U型截面转子导磁体，转子导磁体上设置有按照定子导磁体的角度错位对应的转子导磁体凸齿，转子导磁体凸齿和定子导磁体凸齿的间隔为气隙。