[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

说明书

本发明是一种高可靠紧凑型的三维磁通回路的电机及其应用，所述3维磁通回路的电机包括定子及转子，所述定子与转子的截面为相互对应配合的U型截面；所述定子环状定子导磁体和环形线圈，所述转子包括围绕电机轴均布的U型截面的转子导磁体和相邻转子导磁体之间夹设的转子永磁体，所述转子永磁体周向充磁，相邻永磁体极性相对；所述定子导磁体上设置有按照转子导磁体的角度错位对应的定子导磁体凸齿，定子导磁体凸齿和转子的间隔为气隙；本发明的电机可以应用作为电动机和角度传感器。本发明的技术方案的结构设计，构成了三维的磁通回路结构具有很高的能量密度，具有结构紧凑、低磁干扰、重量轻、可靠性高、便于安装定位的优点，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及一种电机，尤其涉及一种高可靠紧凑型的三维磁通回路的电机及其应用。

背景技术

在一些特定的工作条件下，为满足力矩的需求条件，要求电机的轴向尺寸尽可能的小。这就需要电机有很高的能量密度的结构方式，而传统电机的结构方式无法满足此要求，且大部分电机轴向尺寸过大。传统电机的结构中，如：凸极电机的结构，由于存在绕组的端头，占去很多尺寸；横向磁通电机，绕组的端头没有了，但是采用的爪极，需要导磁材料为粉末合金，或者复杂的硅钢片拼接，抗震动能力差；还有径向磁通的电机，虽然能有所提高能量密度，但是抗震动能力更差。因此需要一种具有高可靠性有具有结构紧凑而且重量轻、体积小、可靠性高的电机，以满足特定工作条件的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是克服现有技术的不足，提供一种轴向尺寸小并且重量轻、高可靠性的紧凑型电机；本发明的目的之二是应用本发明电机的结构设计，提供一种重量轻、高可靠性的紧凑型的角度传感器。

本发明的方案之一是提供一种采用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型截面的环状定子导磁体，其U型凹面朝外，在所述定子导磁体U型凹面内设有环形线圈，所述定子导磁体凹面被所述环形线圈包裹；所述转子的U型凹面朝内，所述转子包括围绕电机轴均布的U型截面的转子导磁体，在相邻转子导磁体之间夹有U型截面的转子永磁体，所述转子永磁体周向充磁，相邻永磁体极性相对；所述定子导磁体上设置有按照转子导磁体的角度错位对应的定子导磁体凸齿，定子导磁体凸齿和转子的间隔为气隙。

本发明的方案之二是提供一种采用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。

本发明的方案之三是提供一种采用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。