一种无槽式轴向磁通永磁旋转变压器

成果名称

一种无槽式轴向磁通永磁旋转变压器

主要负责人

孙乐

密级状态

■非密成果□涉密成果已完成解密

技术领域

□新一代信息技术智能制造■高端装备□生物医药和医疗器械□ 新材料及其应用□新能源与环保□应急救援及公共安全□其他 (  )

知识产权状况

□技术秘密■专利□计算机软件□植物新品种□集成电路布图设计

□生物、 医药新品种 (新药证书/临床批件/生产批件) □未涉及知 识产权

知识产权

基本信息

一种无槽式轴向磁通永磁旋转变压器 (含 3 项发明专利)

( 1 ) ZL201911115199.1 一种无槽式轴向磁通永磁旋转变压器

( 2 ) ZL202010498768.1 一种集成外转子电机的泵控液压缸

( 3 ) ZL202110230411.X 基于优化残差的无传感器响应自适应电机

控制方法

简要介绍

传统变磁阻旋转变压器在高速场景面临着高频限制问题。在气隙磁

场调制理论指导下，通过改变调制器，发明了一种轴向定子永磁型 旋转变压器，定子上设置少量永磁体代替励磁绕组，转子设计为薄 而轻的叶形，结构紧凑，轴向长度短，转动惯量小，适合高速电机 控制系统的位置和转速反馈。突破传统变磁阻旋转变压器基于可变 气隙长度工作的基本原理，基于叶形转子凸极对永磁磁动势的调制， 直接获得清晰的正弦和余弦反电动势信号，不仅减小了安装精度的 要求，可靠性高，更避免了包络线检测和高频采样等复杂的信号处 理，解算电路简单、成本低、计算量小。

关键词

无槽式、轴向、旋转变压器

当前应用情况

应用于某型油泵驱动电机，作为电机控制的位置反馈元件，年产 200

套。 同类相关专利已经通过技术转让方式完成科技成果转化，经费 300 万元已到账。

本知识产权对应

产品技术优势和

性能指标

基于本专利开发的旋转变压器，主要技术优势和性能指标如下：

一、主要技术优势

基于叶形转子凸极对永磁磁动势的调制，直接获得清晰的正弦和余

弦反电动势信号，不仅减小了安装精度的要求，可靠性高，更避免 了包络线检测和高频采样等复杂的信号处理，解算电路简单、成本 低、计算量小。

二、主要性能指标

无槽式，适用转速：无上限；转动惯量：7 g ∙cm2；定子外径：34.0mm；

轴向长度：8.2mm；气隙长度：1.0mm；成本：<2 美元。

技术成熟度

( 8 ) 级    (参照 GB/T22900-2009 标准，共按 9 级划分)

先进程度

■国际领先  □国际先进  □国内领先  □国内独家  □国内先进

具体描述：无

成果状态

□样品、实验室阶段

■小批量生产、工程应用阶段

□其他 ( )

□中试生产、应用开发阶段

□批量生产、成熟应用阶段

同类技术/

产品国内外

发展情况

主要性能指标和与日本进口的同类型产品性能对比如下表所示：

新型轴向旋变

多摩川旋变

TS2225N1994E102

定子齿数

无槽

10

适用转速

无上限

<30krpm

转动惯量

7 g ∙cm2

12 g ∙cm2

定子外径 (mm)

34.0

52.0

轴向长度(mm)

8.2

16

气隙长度(mm)

1.0

0.5(最小值)

成本

<2 美元

约 30 美元

获奖情况

无

科研团队与 转化基础

应用于某型装备液压油泵驱动系统，应用于液压油泵电机，提供电

机控制所需位置和转速反馈，相关系统通过验收并列装，年产约200 套。

转化形式

■技术转让 ■许可使用  □合作开发 □作价投资□股权投资 □ 技术服务□合作兴办新企业 □其他 (  )

资金需求

根据所选转化方式预计需投入的资金 ( 200 ) 万元

资金用途

所需资金用途主要取决于面向的实际应用。

市场应用前景

应用于各种电机驱动动力系统，作为位置反馈，预期可用于油泵驱 动电机、空气压缩机、风机等工业场景。如果获得良好推广，预期 可以逐步替代所有目前市场上同类产品。

实施条件

本项目已经应用于实际产品，如果需要转化应用需要配合电机控制 系统配合，转化应用单位需要具备电机驱动控制系统开发的一般能 力。

预期效益

经济效益年产值 1 亿元以上。