[发明专利]一种螺旋运动电机

权利要求书

1.一种螺旋运动电机，包括定子组件、动子组件，所述定子组件包括定子磁路、成对磁极磁场、定子壳架等构成，所述动子组件包括动子轴、动子磁路及成对磁极磁场、动子支撑轴承等构成，所述磁极磁场是由永磁体与铁芯或绕组与铁芯通电后组成或产生的磁极磁场或由交变电流磁场在导电体中感应电流产生的磁极磁场，其特征在于，定子与动子磁极、齿槽或绕组分别在定子与动子靠近的表面上都按顺时针或都按逆时针方向扭转一个螺旋升角基本相同的角度，定子磁极和动子磁极的斜槽角度或螺旋升角大小相差不超过正负5°，形成定子斜槽和动子斜槽及导电体和磁极的螺旋布置，螺旋升角为正负5°—85°，通电后形成螺旋磁场，定子与动子之间存在气隙，定子或动子长度依照是内动子还是外动子模式、长动子还是短动子模式及需要的轴向行程而定，在约束动子的轴向位移条件下，动子可依据电流方向，在圆周方向上做360°范围的连续正反向旋转，在约束旋转方向位移条件下，动子可依据电流方向做往复直线运动，在解除轴向位移约束和旋转方向位移约束的条件下，动子可依据电流方向或磁极螺旋方向做正反螺旋运动，电机电源采用直流电源或两相及以上的多相交变电源。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋运动电机，其特征在于，所述螺旋运动电机是一种感应式螺旋运动电机，所述定子磁路、磁极由铁芯和绕组构成，所述动子磁极是套装在动子轴上的导磁导电材料在定子磁场感应下的涡流产生的螺旋磁极，定子绕组电源采用多相交变电源。

3.根据权利要求1所述的一种螺旋运动电机，其特征在于，所述螺旋运动电机是一种感应式螺旋运动电机，所述定子磁路、磁极由铁芯和绕组构成，所述动子轴外套装有铁芯，铁芯上开有齿槽，齿槽内设有导电体，各齿槽和各导电体沿轴向围绕动子轴外壁螺旋布置，螺旋方向与定子齿槽和定子绕组的螺旋方向一致，螺旋升角相等；动子铁芯内还设有短路导体，短路导体是沿轴向围绕动子铁芯槽内螺旋布置，螺旋方向与定子齿槽和定子绕组的螺旋方向相反，螺旋升角大小相等，短路导体与各动子齿槽内的导电体连接，各短路导体之间的螺旋导程等于定子绕组的轴向有效长度，定子绕组电源采用多相交变电源。

4.根据权利要求1所述的一种螺旋运动电机，其特征在于，所述螺旋运动电机是一种感应式螺旋运动电机，所述定子磁路、磁极由铁芯和绕组构成，所述动子轴由一根以上的动子短轴铰链串接而成，每根动子短轴外串装有一组以上个铁芯，各铁芯上开有齿槽，齿槽内设有导电体，各齿槽和各导电体沿轴向围绕动子轴外壁螺旋布置，螺旋方向与定子齿槽和定子绕组的螺旋方向一致，螺旋升角相等；各组动子铁芯两端还设有短路环，短路环与各动子齿槽内的导电体连接，各短路环之间的距离等于定子绕组的轴向有效长度，定子绕组电源采用多相交变电源。

5.根据权利要求1所述的一种螺旋运动电机，其特征在于，所述螺旋运动电机是一种磁阻式螺旋运动电机，所述定子磁路、磁极由铁芯和绕组构成，所述定子磁极为凸极结构，所述动子磁极为凸极结构，动子、定子磁极是导磁铁芯，定子磁极数与动子磁极数均为偶数，螺旋电机的定子绕组电源可直接采用两相及以上的多相交变电源或通过控制器及功率变换器将直流电源转换成多相开关电源。

6.根据权利要求1所述的一种螺旋运动电机，其特征在于，所述螺旋运动电机是一种磁阻式步进螺旋运动电机，所述定子磁路、磁极由铁芯和绕组构成，定子磁极为凸极结构，在定子凸极磁极端面上沿着磁极的中心线方向开有一个以上数量的定子磁极端面齿槽，所述动子磁极为凸极结构，动子、定子磁极是导磁体，动子磁极端面上沿着磁极的中心线方向开有一个以上数量的动子磁极端面齿槽，定子磁极上的端面齿槽宽与齿间距同动子磁极上的端面齿槽宽与齿间距相同，定子绕组电源通过控制器由功率变换器提供多相开关电源。

7.根据权利要求5所述的一种螺旋运动电机，是一种磁阻式螺旋运动电机，其特征在于，在各对定子或动子磁极间设置有永磁体。

8.根据权利要求6所述的一种螺旋运动电机，是一种磁阻式螺旋运动电机，其特征在于，在各对定子或动子磁极间设置有永磁体。

9.根据权利要求1所述的一种螺旋运动电机，其特征在于，所述螺旋运动电机是一种永磁式螺旋运动电机，所述动子磁极是由铁芯与永磁体构成，动子磁极沿径向磁化，所述定子磁极由定子铁芯、定子绕组构成，电机电源采用交变电源或直流开关电源。