一種基于磁飽和原理實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子定位的定子結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型一種基于磁飽和原理實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子定位的定子結(jié)構(gòu)，涉及一種實(shí)現(xiàn)力矩馬達(dá)轉(zhuǎn)子定位的定子鐵芯結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型主要包括定子鐵芯(1)、引出線(2)、繞組線圈(3)和灌封料(4)四部分，該結(jié)構(gòu)改變了傳統(tǒng)定子鐵芯的疊片結(jié)構(gòu)形式，采用內(nèi)表面無齒槽的實(shí)心定子鐵芯作為主磁路的一部分，同時(shí)為使轉(zhuǎn)子具有在零位的自定位功能，在定子鐵芯(1)的外表面即繞組線圈(3)的中間位置加工圓弧形缺口(5)，由于磁路飽和效應(yīng)定子鐵芯(1)在缺口位置與其他位置磁密不同，從而在缺口位置產(chǎn)生定位力矩，轉(zhuǎn)子將在該位置實(shí)現(xiàn)自定位。本實(shí)用新型在不改變定、轉(zhuǎn)子間隙均勻度，不影響控制系統(tǒng)性能指標(biāo)前提下，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子在零位的自定位。
【專利說明】一種基于磁飽和原理實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子定位的定子結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型一種基于磁飽和原理實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子定位的定子結(jié)構(gòu)涉及一種用于力矩馬達(dá)在零位產(chǎn)生自定位力矩，利于實(shí)現(xiàn)液壓閥用力矩馬達(dá)的精確位置伺服控制。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，廣泛應(yīng)用于航空領(lǐng)域的的液壓閥正逐步采用力矩馬達(dá)直驅(qū)的方式，通過控制液壓閥窗口大小調(diào)節(jié)流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)作動(dòng)器的實(shí)時(shí)控制。
[0003]用于液壓閥的傳統(tǒng)力矩馬達(dá)往往采用類似普通電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)，定子鐵芯由軟磁材料沖片疊壓而成，內(nèi)表面有齒槽，馬達(dá)繞組嵌于定子槽中，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是采用沖片結(jié)構(gòu)可以減小轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)在定子鐵芯中產(chǎn)生的鐵損，在一定程度上提高電機(jī)效率，并且繞組下線方便加工難度較低，但同時(shí)，此結(jié)構(gòu)決定了馬達(dá)具有較大的齒槽轉(zhuǎn)矩，運(yùn)行轉(zhuǎn)矩不夠平穩(wěn)，加上航空惡劣工作環(huán)境的影響，馬達(dá)控制精度偏低，嚴(yán)重影響液壓控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。
[0004]由于馬達(dá)通常在零位附近進(jìn)行一定角度范圍的運(yùn)行，確定馬達(dá)轉(zhuǎn)子零位顯得特別重要，同時(shí)為克服傳統(tǒng)力矩馬達(dá)齒槽力矩大控制系統(tǒng)精度較低的問題，本專利力矩馬達(dá)采用了無齒槽結(jié)構(gòu)的定子，完全消除了定位力矩，這反而不利于力矩馬達(dá)的實(shí)際運(yùn)行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是:提出了一種新型力矩馬達(dá)定子鐵芯結(jié)構(gòu)，在不影響定、轉(zhuǎn)子氣隙均勻度的前提下，在定子鐵芯加工圓弧形缺口，利用磁路飽和性不同，在缺口位置產(chǎn)生自定位力矩，實(shí)現(xiàn)無齒槽力矩馬達(dá)在零位的自定位功能，有利于增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種基于磁飽和原理實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子定位的定子結(jié)構(gòu)，其特征在于，該基于磁飽和原理實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子定位的定子結(jié)構(gòu)包括定子鐵芯1、引出線2、繞組線圈3、灌封料4，其中定子鐵芯1是由導(dǎo)磁材料制成截面為矩形的實(shí)心環(huán)狀結(jié)構(gòu)，定子鐵芯1上沿圓周均勻分布4個(gè)圓弧形缺口 5，繞組線圈3由線圈組一 3八，線圈組二 38，線圈組三30，線圈組四30首尾串聯(lián)組成，每個(gè)線圈組以圓弧形缺口 5作為中心位置沿定子鐵芯1的軸向圍繞定子鐵芯1內(nèi)、外表面繞制，每個(gè)線圈組首、尾端跨過的角度均為①，且0。?0?90。，四個(gè)線圈組沿圓周均布，相鄰線圈組繞向相反，繞組線圈3繞制完成后經(jīng)引出線2引出，弓丨出線2包括引出線一 2八、引出線二 28，引出線一 2八、引出線二 28分別與線圈組一 3八的首端、線圈組四30的尾端焊接連接，定子鐵芯1與繞組線圈3利用灌封料4密封固定，引出線2露于灌封料4外。
[0007]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:提出一種基于磁飽和原理實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子定位的定子結(jié)構(gòu)，利用軟磁材料飽和特性，使轉(zhuǎn)子在定子鐵芯的固定位置產(chǎn)生自定位力矩。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的定子結(jié)構(gòu)主視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0009]以下結(jié)合附圖做詳細(xì)說明，參考圖1，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)包括定子鐵芯1、引出線2、繞組線圈3、灌封料4，其中定子鐵芯1是由導(dǎo)磁材料制成截面為矩形的實(shí)心環(huán)狀結(jié)構(gòu)，鐵芯1上沿圓周均勻分布4個(gè)圓弧形缺口 5，繞組線圈3由線圈組一 3八，線圈組二 38，線圈組三30，線圈組四30首尾串聯(lián)組成，每個(gè)線圈組以圓弧形缺口 5作為中心位置沿定子鐵芯1的軸向圍繞定子鐵芯1內(nèi)、外表面繞制，每個(gè)線圈組首、尾端跨過的角度均為0，且0。? 0? 90。，四個(gè)線圈組沿圓周均布，相鄰線圈組繞向相反，繞組線圈2繞制結(jié)束后線圈組一 2八首端和線圈組四20尾端分別經(jīng)引出線一 2八、引出線二 28引出，引出線一 2八、引出線二 28分別與線圈組一 3八的首端、線圈組四30的尾端焊接連接，定子鐵芯1、繞組線圈2和絕緣片4利用灌封料5密封固定，引出線3露于灌封料4外。
[0010]本實(shí)用新型的工作原理是:用于驅(qū)動(dòng)液壓閥的力矩馬達(dá)固定安裝于液壓控制系統(tǒng)中，馬達(dá)工作時(shí)以零位為中心進(jìn)行一定角度范圍的旋轉(zhuǎn)，需要對(duì)馬達(dá)轉(zhuǎn)子在零位具有自定位功能。本實(shí)用新型中定子采用實(shí)心鐵芯結(jié)構(gòu)，在其外表面上均勻分布四個(gè)圓弧形缺口，由于軟磁材料的磁路飽和效應(yīng)，缺口處飽和度與其旁邊位置不同，產(chǎn)生定位力矩，因此本實(shí)用新型中的圓弧形缺口實(shí)心定子鐵芯結(jié)構(gòu)能夠在不影響系統(tǒng)控制精度前提下，實(shí)現(xiàn)了馬達(dá)轉(zhuǎn)子自定位結(jié)構(gòu)。
[0011]實(shí)施例
[0012]1.利用軟磁材料加工成截面為矩形，內(nèi)徑49111111，外徑72111111，高度30111111的圓環(huán)形實(shí)心定子鐵芯1，定子鐵芯1外圓周面均勾分布四個(gè)直徑4.5111111的圓圓弧形缺口 5，可產(chǎn)生約0.05^.1II的定位力矩。
[0013]2.繞組線圈3由線圈組一 3八，線圈組二 38，線圈組三30，線圈組四30首尾串聯(lián)組成，每個(gè)線圈組以圓弧形缺口 5作為中心位置沿定子鐵芯1的軸向圍繞定子鐵芯1內(nèi)、外表面繞制，每個(gè)線圈組首、尾端跨過的角度均為①，且0。?0?90。，四個(gè)線圈組沿圓周均布，相鄰線圈組繞向相反，繞組線圈3繞制結(jié)束后線圈組一 3八首端和線圈組四30尾端分別經(jīng)引出線一 2八、引出線二 28引出，引出線2包括引出線一 2八、引出線二 28，引出線一 2八、弓丨出線二 28分別與線圈組一 3八的首端、線圈組四30的尾端焊接連接。
[0014]3.利用灌封料4將定子鐵芯1、繞組線圈3密封固定，引出線2露出灌封料4。
【權(quán)利要求】
1.一種基于磁飽和原理實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子定位的定子結(jié)構(gòu)，其特征在于，該結(jié)構(gòu)包括定子鐵芯(1)、引出線(2)、繞組線圈(3)、灌封料(4)，其中定子鐵芯⑴是由導(dǎo)磁材料制成截面為矩形的實(shí)心環(huán)狀結(jié)構(gòu)，定子鐵芯(I)上沿圓周均勻分布4個(gè)圓弧形缺口(5)，繞組線圈(3)由線圈組一(3A)，線圈組二(3B)，線圈組三(3C)，線圈組四(3D)首尾串聯(lián)組成，每個(gè)線圈組以圓弧形缺口(5)作為中心位置沿定子鐵芯(I)的軸向圍繞定子鐵芯(I)內(nèi)、外表面繞制，繞組線圈(3)繞制完成后經(jīng)引出線(2)引出，定子鐵芯(I)與繞組線圈(3)利用灌封料(4)密封固定，引出線⑵位于灌封料⑷外。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于磁飽和原理實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子定位的定子結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述繞組線圈(3)的每個(gè)線圈組首、尾端跨過的角度均為Φ，且0° < Φ <90°，四個(gè)線圈組沿圓周均布，相鄰線圈組繞向相反。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于磁飽和原理實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子定位的定子結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述引出線(2)包括引出線一(2A)、引出線二(2B)并分別與線圈組一(3A)的首端、線圈組四(3D)的尾端焊接連接。
【文檔編號(hào)】H02K3/28GK204258449SQ201420684653
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】酒晨宵, 趙東東, 潘軍, 張克兵 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)第六一八研究所