一種圓弧形軸向磁路磁阻式線性旋轉(zhuǎn)變壓器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種圓弧形軸向磁路磁阻式線性旋轉(zhuǎn)變壓器，包括圓弧形的定子，以及能夠沿定子圓弧運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子，所述定子包括由下至上設(shè)置的定子下段、定子中段、定子上段，所述定子上段、定子中段沿徑向在相同位置分別開(kāi)設(shè)有若干槽，所述定子中段內(nèi)徑大于定子上段的內(nèi)徑，所述定子中段的槽內(nèi)設(shè)置有逐槽繞制串接的第一輸出繞組和第二輸出繞組，所述定子中段外側(cè)還設(shè)置有勵(lì)磁繞組；所述定子和轉(zhuǎn)子之間留有間隙。本發(fā)明體積小，適于安裝在有限圓周空間內(nèi)。
【專利說(shuō)明】—種圓弧形軸向磁路磁阻式線性旋轉(zhuǎn)變壓器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種圓弧形軸向磁路磁阻式線性旋轉(zhuǎn)變壓器。

【背景技術(shù)】
[0002]磁阻式線性旋轉(zhuǎn)變壓器通常用兩種型式實(shí)現(xiàn)。一種為E型結(jié)構(gòu)，當(dāng)3個(gè)鐵心柱的極弧夾角都是2 a m時(shí)，其線性范圍為土 α ffl[1],即至少需要6 α m以上的角度范圍才能實(shí)現(xiàn)± απ范圍的線性輸出。另一種為為整圓結(jié)構(gòu)，線性輸出范圍取決于定子槽數(shù)和轉(zhuǎn)子凸起齒數(shù)。兩種結(jié)構(gòu)均為徑向磁路型式，該型式?jīng)Q定了輸入繞組和輸出繞組軸向放置，繞組端部占據(jù)軸向空間，軸向尺寸較大。對(duì)于軸向尺寸要求嚴(yán)，且圓周空間有限的系統(tǒng)，上述兩種磁路結(jié)構(gòu)存在明顯的弱點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種體積小，適于安裝在有限圓周空間內(nèi)的圓弧形結(jié)構(gòu)軸向磁路磁阻式線性旋轉(zhuǎn)變壓器。
[0004]本發(fā)明通的技術(shù)方案為:包括圓弧形的定子，以及能夠沿定子圓弧運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子，
[0005]所述定子包括由下至上設(shè)置的定子下段、定子中段、定子上段，所述定子上段、定子中段沿徑向在相同位置分別開(kāi)設(shè)有若干槽，所述定子中段內(nèi)徑大于定子上段的內(nèi)徑，所述定子中段的槽內(nèi)設(shè)置有逐槽繞制串接的第一輸出繞組和第二輸出繞組，所述定子中段外側(cè)還設(shè)置有勵(lì)磁繞組；
[0006]所述定子和轉(zhuǎn)子之間留有間隙。
[0007]進(jìn)一步的，所述第一輸出繞組和第二輸出繞組的匝數(shù)為線性分布。
[0008]進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)子為圓弧形。
[0009]進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)子設(shè)置在定子內(nèi)側(cè)或外側(cè)。
[0010]進(jìn)一步的,所述轉(zhuǎn)子采用軟磁導(dǎo)磁體。
[0011]進(jìn)一步的，所述所述定子采用軟磁鐵氧體或硅鋼片或軟磁棒料。
[0012]進(jìn)一步的，所述定子上段與定子下段的內(nèi)徑相同。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)將定子設(shè)置為弧形，并設(shè)置轉(zhuǎn)子沿定子圓弧運(yùn)動(dòng)，有效減小了裝置的體積，由于定子上段和定子中段分別開(kāi)設(shè)有槽，形成齒狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)定子各個(gè)齒的極弧夾角為a m時(shí)，其線性范圍為± a m，即需要4 a m的角度范圍便能實(shí)現(xiàn)± a m范圍的線性輸出，與現(xiàn)有技術(shù)相比，實(shí)現(xiàn)同樣的線性范圍所需的圓周空間更小。在使用時(shí)將本發(fā)明徑向放置，有效節(jié)約了軸向空間，適于安裝在有限圓周空間內(nèi)。
[0014]進(jìn)一步的，通過(guò)設(shè)置轉(zhuǎn)子為圓弧形，進(jìn)一步的的減小了裝置的體積。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明軸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新定子結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本發(fā)明繞組布置示意圖；
[0018]圖4為本發(fā)明軸向磁路磁力線示意圖；
[0019]圖5為第二輸出繞組輸出電壓波形圖；
[0020]圖6為第一輸出繞組輸出電壓波形圖；
[0021]圖7為第一輸出繞組和第二輸出繞組反向串接后輸出電壓波形圖；
[0022]其中:1為定子；1-1為定子上段，1-1-1為定子上段第一齒，1-1-2為定子上段第二齒，1-2為定子中段，1-3為定子下段；2為轉(zhuǎn)子；3為氣隙；4為勵(lì)磁繞組；5為第二輸出繞組，5-1為第二輸出繞組第一齒線圈,5-2為第二輸出繞組第二齒線圈；6為第一輸出繞組，
6-1為第二輸出繞組第一齒線圈,6-2為第二輸出繞組第二齒線圈。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0024]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明包括:包括圓弧形的定子1，以及圓弧狀能夠沿定子I圓弧運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子2，轉(zhuǎn)子2設(shè)置在定子I內(nèi)側(cè)，或設(shè)置在定子I外側(cè)，形成外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。參見(jiàn)圖2，定子包括由下至上設(shè)置的定子下段，1-3、定子中段1-2、定子上段1-1，定子上段1-1、定子中段1-2沿徑向在相同位置分別開(kāi)設(shè)有若干槽，形成齒狀結(jié)構(gòu)，齒狀結(jié)構(gòu)沿圓弧呈環(huán)形排列，定子中段1-2內(nèi)徑大于定子上段1-1的內(nèi)徑，，形成環(huán)形槽；定子下段1-3與定子上段1-1內(nèi)徑相同，但不開(kāi)槽。定子中段1-2的槽內(nèi)設(shè)置有逐槽繞制串接的第一輸出繞組6和第二輸出繞組5，第一輸出繞組6和第二輸出繞組5的匝數(shù)為線性分布。定子中段1-2外側(cè)還設(shè)置有勵(lì)磁繞組4。定子I和轉(zhuǎn)子2之間留有間隙，轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，定子I的內(nèi)孔與轉(zhuǎn)子2的外圓之間構(gòu)成多段氣隙3。
[0025]轉(zhuǎn)子2采用軟磁導(dǎo)磁體，定子I由定子上段1-1、定子中段1-2、定子下段1_3組成一整體鐵心，可采用軟磁鐵氧體直接燒結(jié)而成，也可采用高導(dǎo)磁、高電阻率的軟磁棒料加工而成，或采用硅鋼片疊裝后膠粘和而成。
[0026]當(dāng)勵(lì)磁繞組4施加正弦波勵(lì)磁電壓時(shí)，在勵(lì)磁繞組4內(nèi)存在勵(lì)磁電流，產(chǎn)生勵(lì)磁磁通，其磁力線如圖4所示，通過(guò)定子I 一個(gè)齒的上段1-1、定子中段1-2、定子下段1-3、氣隙
3、轉(zhuǎn)子2、氣隙3，回到定子上段1-1，構(gòu)成閉合回路。當(dāng)轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)到定子I第一個(gè)齒1-1-1時(shí)，輸出繞組5纏繞在第一個(gè)齒上輸出線圈5-1感應(yīng)電壓，輸出繞組6纏繞在第一個(gè)齒上輸出線圈6-1感應(yīng)電壓，轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)到定子I第二個(gè)齒1-1-2時(shí)，輸出繞組5纏繞在第二個(gè)齒上輸出線圈5-2感應(yīng)電壓，輸出繞組6纏繞在第二個(gè)齒上輸出線圈6-2感應(yīng)電壓。依次類推，因?yàn)檩敵隼@組5和輸出繞組6纏繞在定子I上每個(gè)齒上的匝數(shù)為線性分布，故輸出繞組5和輸出繞組6輸出電壓幅值隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角呈線性變化，如圖5、圖6所示。輸出繞組5和輸出繞組6反向串接后輸出過(guò)零點(diǎn)的與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角呈線性的電壓信號(hào)，如圖7所示。
【權(quán)利要求】
1.一種圓弧形軸向磁路磁阻式線性旋轉(zhuǎn)變壓器，其特征在于:包括圓弧形的定子(1)，以及能夠沿定子(I)圓弧運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子(2)， 所述定子包括由下至上設(shè)置的定子下段(1-3)、定子中段(1-2)、定子上段(1-1)，所述定子上段(1-1)、定子中段(1-2)沿徑向在相同位置分別開(kāi)設(shè)有若干槽，所述定子中段(1-2)內(nèi)徑大于定子上段(1-1)的內(nèi)徑，所述定子中段(1-2)的槽內(nèi)設(shè)置有逐槽繞制串接的第一輸出繞組(6)和第二輸出繞組(5)，所述定子中段(1-2)外側(cè)還設(shè)置有勵(lì)磁繞組(4)； 所述定子(I)和轉(zhuǎn)子(2)之間留有間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓弧形軸向磁路磁阻式線性旋轉(zhuǎn)變壓器，其特征在于:所述第一輸出繞組(6)和第二輸出繞組(5)的匝數(shù)為線性分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓弧形軸向磁路磁阻式線性旋轉(zhuǎn)變壓器，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子(2)為圓弧形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓弧形軸向磁路磁阻式線性旋轉(zhuǎn)變壓器，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子(2)設(shè)置在定子(I)內(nèi)側(cè)或外側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、3或4所述的一種圓弧形軸向磁路磁阻式線性旋轉(zhuǎn)變壓器，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子(2)采用軟磁導(dǎo)磁體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓弧形軸向磁路磁阻式線性旋轉(zhuǎn)變壓器，其特征在于:所述所述定子(I)采用軟磁鐵氧體或硅鋼片或軟磁棒料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓弧形軸向磁路磁阻式線性旋轉(zhuǎn)變壓器，其特征在于:所述定子上段(1-1)與定子下段(1-3)的內(nèi)徑相同。
【文檔編號(hào)】H02K1/22GK104051146SQ201410292840
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】沈桂霞, 南悅, 張亮 申請(qǐng)人:西安微電機(jī)研究所