专利名称：高起动推力径向磁场直线旋转电机定子双片叠压法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种定子结构设计，特别涉及一种高起动推力径向磁场直线旋转电机定子双片叠压法。
背景技术：
现有的单片旋转叠压技术形成的径向磁场圆筒形直线步进电机和直线旋转步进电机的磁路结构，其定子的每一个截面有2P个磁极，只能有1对极为齿，定子齿距为转子齿距的(P-I)倍，因此直线起动推力较小。
发明内容
本发明是针对现在直线步进电机直线起动推力小的问题，提出了一种高起动推力径向磁场直线旋转电机定子双片叠压法，可在的2P个磁极的定子截面产生2对为极齿的极。定子齿距和转子齿距、槽距相等。这样在电机其他参数相同的条件下，可大幅度提高直线起动推力，对广泛推广此类电机的应用有极其重要的意义。本发明的技术方案为一种高起动推力径向磁场直线旋转电机定子双片叠压法， 具体包括如下步骤
1)直线步进电机定子铁芯有P对极，由两种硅钢片叠加而成，一种M型硅钢片包括定子轭、定子磁极、1对极齿和(P-I)对极槽；另一种N型硅钢片包括定子轭、定子磁极、2对极齿和(P-2)对极槽；M型硅钢片和N型硅钢片的极齿和极槽的形状相同，内径大的极弧形成定子铁芯的极槽，内径小的极弧形成定子铁芯的极齿；
2)径向磁场直线步进电机定子铁芯的定子极齿、极槽排列规则为定子各个磁极的极齿、极槽沿定子轴向依次排列，极槽、极齿的宽度满足以下公式定子轴向极齿距为
b />
I1,定子轴向极齿宽电 < 丄，极槽宽办.；极齿宽L ,Λ Ci ；
P2f 2 20t=bz(QJ75:0.5)
3)定子各磁极的极槽硅钢片片数为&、极齿的硅钢片片数为‘硅钢片的厚度为
h k TV定子极槽的硅钢片片数f。= 2、极齿的硅钢片片数为Ipl =丄
D^3 DD
4)双片旋转错位叠压，根据定子磁极对数P进行
第一步用M型硅钢片一片的1对极齿形成定子的第一对极齿； 第二步用N型硅钢片一片叠于第一步M型硅钢片之上，N型硅钢片的2对极齿继续形成第一对极齿，同时形成顺时针相邻的第二对极齿；
第三步用M型硅钢片一片较第一步顺时针转过一个极距，叠于第二步N型硅钢片之上，M型硅钢片的1对极齿，继续形成定子的第二对极齿；
第四步用N型硅钢片一片较第二步顺时针转过一个极距，叠于第三步M型硅钢片之上，N型硅钢片的2对极齿继续形成第二对极齿，同时形成顺时针相邻的第三对极齿；
第五步用M型硅钢片一片较第三步顺时针转过一个极距，叠于第四步N型硅钢片之上，M型硅钢片的1对极齿，继续形成定子的第三对极齿；
第六步用N型硅钢片一片较第四步顺时针转过一个极距，叠于第五步M型硅钢片之上，N型硅钢片的2对极齿继续形成第三对极齿，依次类推，直到M型硅钢片位置回到第一
步的位置，完成一次旋转，每次旋转的角度θ为一个极距，g阳=I;
5)重复步骤4)直到满足定子的铁芯的长度要求。本发明的有益效果在于本发明高起动推力径向磁场直线旋转电机定子双片叠压法，适用于高起动直线推力的圆筒型直线旋转步进磁阻电机的定子设计与成型技术。这种定子既可作为常规圆筒式直线磁阻步进电机的定子，也适用于直线旋转磁阻步进电机的定子。可大幅度提高直线起动推力，是一种结构方法简单，适用广泛的高起动直线推力新型定子成形技术。
图1为本发明高起动推力径向磁场直线旋转电机定子铁芯结构图2为本发明高起动推力径向磁场直线旋转电机定子双片叠压法中M型铁芯叠片结构
图3为本发明高起动推力径向磁场直线旋转电机定子双片叠压法中N型铁芯叠片结构
图4为本发明高起动推力径向磁场直线旋转电机定子双片叠压法第一步ΑΑ、磁极为极齿的叠压位置图5为本发明高起动推力径向磁场直线旋转电机定子双片叠压法第二步ΑΑ、和ΒΒ、磁极为极齿的叠压与其他磁极为极槽结构图6为本发明高起动推力径向磁场直线旋转电机定子双片叠压法第三步ΒΒ、磁极为极齿的叠压与其他磁极为极槽结构图7为本发明高起动推力径向磁场直线旋转电机定子双片叠压法第四步ΒΒ、和CC、磁极为极齿的叠压与其他磁极为极槽结构图8为本发明高起动推力径向磁场直线旋转电机定子双片叠压法第五步CC磁极为极齿的叠压与其他磁极为极槽结构图9为本发明高起动推力径向磁场直线旋转电机定子双片叠压法第六步CC、和ΑΑ、为极齿的叠压与其他磁极为极槽结构图。
具体实施例方式高起动直线推力径向磁场的圆筒形直线步进电机或径向磁场的直线旋转步进电机的定子铁芯叠片结构如图1所示。该定子铁芯是由两种结构形状不同的硅钢片采用双片旋转错位叠压技术形成，其定子结构有定子轭、定子磁极、定子齿构成，如图1所示。形成高起动直线推力的径向磁场直线步进电机定子铁芯的两种叠片结构形状为M型如图2、Ν型图 3所示。
定子铁芯磁极轴向齿槽参数计算方法
！1 I
1)定子轴向槽宽& 计算式为4 = 4 (1)，式中，J为磁极轴向长度；Z为定子
sZ￡
每极齿数。
2 I2)定子轴向齿宽计算式为為=~(QJ75:(I5) (2)，式中
权利要求
1.ー种高起动推力径向磁场直线旋转电机定子双片叠压法，其特征在干，具体包括如 下步骤1)直线步进电机定子铁芯有P对极，由两种硅钢片叠加而成，ー种M型硅钢片包括定子 轭、定子磁极、1对极齿和(P-I)对极槽；另ー种N型硅钢片包括定子轭、定子磁极、2对极齿 和(P-2)对极槽；M型硅钢片和N型硅钢片的极齿和极槽的形状相同，内径大的极弧形成定 子铁芯的极槽，内径小的极弧形成定子铁芯的极齿；.2)径向磁场直线步进电机定子铁芯的定子极齿、极槽排列规则为定子各个磁极 的极齿、极槽沿定子轴向依次排列，极槽、极齿的宽度满足以下公式定子轴向极齿距为bz,定子轴向极齿宽bt≤b2/2,极槽宽bs≥ bz/2 ；极齿宽b1=b2(0.375:0.5.3)定子各磁极的极槽硅钢片片数为gs、极齿的硅钢片片数为gt硅钢片的厚度为D'定子极槽的硅钢片片数gS =bS/D、极齿的硅钢片片数为gt =bl/D .4)双片旋转错位叠压，根据定子磁极对数P进行第一歩用M型硅钢片一片的1对极齿形成定子的第一对极齿； 第二步用N型硅钢片一片叠于第一歩M型硅钢片之上，N型硅钢片的2对极齿继续形 成第一对极齿，同时形成顺时针相邻的第二对极齿；第三步用M型硅钢片一片较第一步顺时针转过ー个极距，叠于第二步N型硅钢片之 上，M型硅钢片的1对极齿，继续形成定子的第二对极齿；第四歩用N型硅钢片一片较第二步顺时针转过ー个极距，叠于第三步M型硅钢片之 上，N型硅钢片的2对极齿继续形成第二对极齿，同时形成顺时针相邻的第三对极齿；第五步用M型硅钢片一片较第三步顺时针转过ー个极距，叠于第四步N型硅钢片之 上，M型硅钢片的1对极齿，继续形成定子的第三对极齿；第六步用N型硅钢片一片较第四步顺时针转过ー个极距，叠于第五步M型硅钢片之 上，N型硅钢片的2对极齿继续形成第三对极齿，依次类推，直到M型硅钢片位置回到第一步的位置，完成一次旋转，毎次旋转的角度0为ー个极距，即
全文摘要
本发明涉及一种高起动推力径向磁场直线旋转电机定子双片叠压法，直线旋转步进电机定子铁芯有P对极，定子铁芯由两种硅钢片叠加而成，先以M型硅钢片叠压1片的极齿形成第一磁极对；然后叠压N型硅钢片1片同时形成第一磁极齿对和相邻的第二磁极齿对，再按第一次叠片位置旋转一个极距叠压1片M型硅钢片作为第二磁极齿对，一直完成第P磁极对的定子磁极叠压，并满足定子铁芯长度；此方法适用于高起动直线推力的圆筒型直线旋转步进磁阻电机的定子设计与成型技术。这种定子既可作为常规圆筒式直线磁阻步进电机的定子，也适用于直线旋转磁阻步进电机的定子。结构方法简单，又可大幅度提高直线起动推力。
文档编号H02K15/02GK102570734SQ20121001808
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月20日 优先权日2012年1月20日
发明者孙贤备, 季汉川, 杨文焕, 杨追科 申请人:上海理工大学