阅读说明：本技术 一种无槽式轴向磁通永磁旋转变压器 (Non-groove type axial flux permanent magnet rotary transformer ) 是由 孙乐 程明 罗哲君 李霄翔 于 2019-11-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种无槽式轴向磁通永磁旋转变压器,包括定子与转子,所述转子正对定子设置,且定子与转子之间有气隙,所述定子包括定子铁心、磁极、表贴磁钢与PCB,所述磁极等间距设置在定子铁心的一面,所述表贴磁钢等间距设置在定子铁心的另一面,且位于两个磁极之间,所述PCB贴合在定子铁心表面,所述PCB与定子铁心正对的一面设置有绕组。本发明为轴向磁通式,构造简单,效率高,轴向尺寸短、径向尺寸大、功率密度大、散热性好。(The invention discloses a slotless axial flux permanent magnet rotary transformer which comprises a stator and a rotor, wherein the rotor is arranged opposite to the stator, an air gap is formed between the stator and the rotor, the stator comprises a stator core, magnetic poles, surface-mounted magnetic steel and a PCB (printed circuit board), the magnetic poles are arranged on one surface of the stator core at equal intervals, the surface-mounted magnetic steel is arranged on the other surface of the stator core at equal intervals and is positioned between the two magnetic poles, the PCB is attached to the surface of the stator core, and a winding is arranged on one surface of the PCB opposite to the stator core. The invention is of axial magnetic flux type, simple structure, high efficiency, short axial size, large radial size, large power density and good heat dissipation.)

一种无槽式轴向磁通永磁旋转变压器

技术领域

本发明属于磁通永磁电机技术，具体为一种无槽式轴向磁通永磁旋转变压器。

背景技术

电机驱动的位置反馈测量常用编码器或旋转变压器，旋转变压器在高速场合下较编码器运用更广泛。旋转变压器有径向式与轴向式，径向式构造复杂，不易散热；轴向式构造简单，效率高，散热性好。本发明中旋转变压器采用无槽结构，降低了高速运行下的温升、噪音。同时采用PCB绘制绕组，提高自动化程度，降低出错率，便于维修。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种无槽式轴向磁通永磁旋转变压器。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种无槽式轴向磁通永磁旋转变压器，包括定子与转子，所述转子正对定子设置，且定子与转子之间有气隙，所述定子包括定子铁心、磁极、表贴磁钢与PCB，所述磁极等间距设置在定子铁心的一面，所述表贴磁钢等间距设置在定子铁心的另一面，且位于两个磁极之间，所述PCB贴合在定子铁心表面，所述PCB为多层复合结构，每层都设有绕组。

优选地，所述气隙宽度在1mm以内。

优选地，所述相邻两个磁极间对应设置k个绕组，k大于2。

优选地，所述转子的外侧面设置有若干个转子凸极，凸极个数为偶数。

优选地，所述磁极、磁钢个数等于转子凸极个数。

优选地，所述定子铁心由硅钢片叠压而成。

优选地，所述绕组包括正弦反馈绕组与余弦反馈绕组，正弦反馈绕组与余弦反馈绕组交替等间距设置在PCB上。

优选地，所述正弦反馈绕组与余弦反馈绕组个数均为2k个。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：本发明为轴向磁通式，构造简单，效率高，轴向尺寸短、径向尺寸大、功率密度大、散热性好；本发明中无槽结构的设计有效降低了高速运转时电机的温升、噪音及振动；本发明采用PCB，避免人工接线的差错，实现电子元器件自动装插、贴装、焊锡、检测，降低成本，便于维修；本发明中表贴磁钢的设置使反电动势曲线正弦度更高。

下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。

附图说明

图1是本发明的轴向磁通永磁旋转变压器示意图。

图2是本发明的轴向磁通永磁旋转变压器***示意图。

图3是本发明的轴向磁通永磁旋转变压器的PCB部分示意图。

图4是本发明的轴向磁通永磁旋转变压器工作原理示意图。

图5是本发明优选实例在高速情况下的输出信号。

具体实施方式

如图1～3所示，一种无槽式轴向磁通永磁旋转变压器，包括定子1与转子2，所述转子2正对定子设置，且定子1与转子2之间有气隙3，所述定子1包括定子铁心11、磁极12、表贴磁钢13与PCB14，所述磁极12等间距设置在定子铁心11的一面，所述表贴磁钢13等间距设置在定子铁心11的另一面，且位于两个磁极12之间，所述PCB14设置在定子铁心11设有磁极12的一面，所述PCB14与定子铁心正对的一面设置有绕组15。

进一步的实施例中，所述气隙3宽度在1mm以内。

进一步的实施例中，所述相邻两个磁极12间对应设置k个绕组15，k大于2。在某些实施例中，相邻两个磁极(12)间对应设置4个绕组(15).

进一步的实施例中，所述转子2的外侧面设置有若干个转子凸极22，凸极个数为偶数。

进一步的实施例中，所述磁极12、磁钢13个数等于转子凸极22个数。在具体实施中，可将定子铁心11设计为一个整体，在其中嵌入偶数个磁极12，极***替排列；同时嵌入与磁极相同个数的磁钢13，极***替排列。

进一步的实施例中，所述定子铁心11由硅钢片叠压而成。

进一步的实施例中，所述绕组15包括正弦反馈绕组与余弦反馈绕组，正弦反馈绕组与余弦反馈绕组交替等间距设置在PCB14上。

进一步的实施例中，所述正弦反馈绕组与余弦反馈绕组个数均为2k个。在某些实施例中，所述正弦反馈绕组与余弦反馈绕组个数均为8个。

如图4所示，是传感器绕组工作原理示意图，绕组包含两部分电路，即正弦反馈绕组与余弦反馈绕组。随着转子旋转，气隙磁场发生变化，在正弦反馈绕组与余弦反馈绕组中分别感应出两路正交电压信号。如图5所示，高速下，通过定子上的磁极12和磁钢13在正弦反馈绕组与余弦反馈绕组中感应出空载反电动势。

电机转子高速运行时，本发明可以直接感应出正余弦反馈信号，从而提供位置信息，具有体积小、重量轻、便于维护、经济高效等显著优点。

作为本发明的其它实施例，与上述各实施方式不同的是，表贴磁钢可设置在磁极的相同侧或不同侧，这种改变都属于本发明的技术构思范围。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换。