CN220172950U - 定子结构及具有其的电机结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种定子结构及具有其的电机结构，其中，定子结构包括：拼接设置的多个定子模块，每个定子模块包括基础绕组结构，包括阵列设置的多个第一线圈；第一补偿绕组结构，设置在基础绕组结构的第一侧，第一补偿绕组结构包括阵列设置的多个第二线圈；第二补偿绕组结构，设置在基础绕组结构的第二侧，第二补偿绕组结构包括阵列设置的多个第三线圈，基础绕组结构的第一侧和第二侧为在第一方向上相对设置的两侧；其中，在第一方向上相邻设置的两个定子模块中的一个定子模块的第一补偿绕组结构与另一个定子模块的第二补偿绕组结构搭接设置。本申请的技术方案能够有效地解决相关技术中的动子结构在相邻定子模块的拼接缝隙处运动不稳定的问题。

Description

定子结构及具有其的电机结构

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种定子结构及具有其的电机结构。

背景技术

相关技术中，平面定子通常为内部叠设多层线圈的单个定子模块，多个这样的定子模块在同一平面内组合放置，从而形成大面积的平面磁悬浮系统。然而，从物理的角度上来讲，相邻定子模块的拼接无法做到无缝拼接，由此导致动子结构在跨定子模块运动时，动子结构在相邻定子模块的拼接缝隙处运动不稳定，会产生振动。

因此，目前在本领域中存在动子结构在相邻定子模块的拼接缝隙处运动不稳定的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种定子结构及具有其的电机结构，以解决相关技术中的动子结构在相邻定子模块的拼接缝隙处运动不稳定的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种定子结构，包括拼接设置的多个定子模块，其中，每个定子模块包括：基础绕组结构，包括阵列设置的多个第一线圈；第一补偿绕组结构，设置在基础绕组结构的第一侧，第一补偿绕组结构包括阵列设置的多个第二线圈；第二补偿绕组结构，设置在基础绕组结构的第二侧，第二补偿绕组结构包括阵列设置的多个第三线圈，基础绕组结构的第一侧和第二侧为在第一方向上相对设置的两侧；其中，在第一方向上相邻设置的两个定子模块中的一个定子模块的第一补偿绕组结构与另一个定子模块的第二补偿绕组结构搭接设置。

进一步地，基础绕组结构的横截面为矩形结构，定子模块还包括：第三补偿绕组结构，设置在基础绕组结构的第三侧，第三补偿绕组结构包括阵列设置的多个第四线圈；第四补偿绕组结构，设置在基础绕组结构的第四侧，第四补偿绕组结构包括阵列设置的多个第五线圈，基础绕组结构的第三侧和第四侧为在第二方向上相对设置的两侧，第二方向垂直于第一方向；其中，在第二方向相上相邻设置在两个定子模块中的一个定子模块的第三补偿绕组结构与另一个定子模块的第四补偿绕组结构搭接设置。

进一步地，定子模块还包括：第五补偿绕组结构，设置在基础绕组结构的角部位置并与第一补偿绕组结构和第三补偿绕组结构相邻设置，第五补偿绕组结构包括阵列设置的多个第六线圈；第六补偿绕组结构，设置在基础绕组结构的角部位置并与第二补偿绕组结构和第四补偿绕组结构相邻设置，第六补偿绕组结构包括阵列设置的多个第七线圈；其中，以2×2阵列设置的四个定子模块中的一个定子模块的第五补偿绕组结构与对角设置的另一个定子模块的第六补偿绕组结构搭接设置。

进一步地，基础绕组结构与第一补偿绕组结构分体设置，基础绕组结构与第一补偿绕组结构通过第一连接件电连接；和/或，基础绕组结构与第二补偿绕组结构分体设置，基础绕组结构与第二补偿绕组结构通过第二连接件电连接。

进一步地，基础绕组结构包括第一基体，第一线圈设置在第一基体上，第一补偿绕组结构包括第二基体，第二线圈设置在第二基体上，第二补偿绕组结构包括第三基体，第三线圈设置在第三基体上，其中，第一基体、第二基体和第三基体为一体结构。

进一步地，第一线圈包括沿第二方向延伸设置的多个第一子线圈及沿第一方向延伸设置的多个第二子线圈；多个第二线圈的线圈相位规律与多个第一线圈的线圈相位规律连续，多个第二线圈形成至少一个三相绕组结构；和/或，多个第三线圈的线圈相位规律与多个第一线圈的线圈相位规律连续，多个第三线圈形成至少一个三相绕组结构。

进一步地，沿第三方向，基础绕组结构的厚度t1、第一补偿绕组结构的厚度t2和第二补偿绕组结构的厚度t3之间满足：t1≥t2+t3，其中，第三方向为定子结构的高度方向；或者，沿第三方向，基础绕组结构的厚度t1、第一补偿绕组结构的厚度t2和第二补偿绕组结构的厚度t3之间满足：t2＝t3＝0.5t1，其中，第三方向为定子结构的高度方向。

进一步地，第一补偿绕组结构中设置有第一磁传感结构，第二补偿绕组结构中设置有第二磁传感结构；第一磁传感结构包括沿第一方向设置的至少三个第一磁传感器；和/或，第二磁传感结构包括沿第一方向设置的至少三个第二磁传感器。

进一步地，第一补偿绕组结构的宽度和第二补偿绕组结构的宽度相同，在第一方向上邻设置在两个定子模块中的一个定子模块的第一补偿绕组结构与另一个定子模块的第二补偿绕组结构在第一方向上的重合率≥80％。

进一步地，第一补偿绕组结构的多个第二线圈分层设置形成多个第一线圈层，所有第一线圈层中的第二线圈均沿同一方向延伸，第二补偿绕组结构的多个第三线圈分层设置形成多个第二线圈层，所有第二线圈层中的第三线圈均沿同一方向延伸，其中，第二线圈的延伸方向与第三线圈的延伸方向呈角度设置；或者，第一补偿绕组结构的多个第二线圈分层设置形成第三线圈层和第四线圈层，第三线圈层中的第二线圈的延伸方向与第四线圈层中的第二线圈的延伸方向呈角度设置。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种电机结构，电机结构包括动子结构，动子结构包括磁铁阵列；上述的定子结构，磁铁阵列用于与基础绕组结构、第一补偿绕组结构、第二补偿绕组结构中的至少一者磁耦合。

进一步地，磁铁阵列包括第一磁组和第二磁组，第一磁组包括按列设置的多个第一磁体，第二磁组包括按列设置的多个第二磁体，其中，第一磁组的布置方向与第二磁组的布置方向相交设置。

进一步地，第一磁组还包括多个第三磁体，多个第一磁体位于第一磁组的中部，多个第一磁体的两端分别设置有第三磁体，第一磁体的宽度大于第三磁体的宽度；和/或，第二磁组还包括多个第四磁体，多个第二磁体位于第二磁组的中部，多个第二磁体的两端分别设置有第四磁体，第二磁体的宽度大于第四磁体的宽度。

进一步地，第一磁组还包括多个第五磁体和多个第六磁体，多个第一磁体的两端均设置有第五磁体和第六磁体，第五磁体位于第一磁体和第六磁体之间，其中，第一磁体的宽度大于第五磁体的宽度，第五磁体的宽度大于第六磁体的宽度。

应用本实用新型的技术方案，定子结构由多个定子模块拼接设置而成，每个定子模块包括基础绕组结构、第一补偿绕组结构和第二补偿绕组结构，其中基础绕组结构包括阵列设置的多个第一线圈，以为动子结构提供驱动力；第一补偿绕组结构设置在基础绕组结构的第一侧，第二补偿绕组结构设置在基础绕组结构的第二侧，进行定子模块的拼接时，沿第一方向相邻设置的两个定子模块的第一偿绕组结构和第二补偿绕组结构搭接设置，这样，当动子结构经过相邻两个定子模块之间的拼接位置处时，会分别经过第一补偿绕组结构与相邻的定子模块之间的接缝以及第二补偿绕组结构与相邻的定子模块之间的接缝，当经过第一补偿绕组结构与相邻的定子模块的接缝的间隙时，第二补偿绕组结构及与其连接的基础绕组结构为动子结构提供驱动力；当经过第二补偿绕组结构与相邻的定子模块的接缝的间隙时，第一补偿绕组结构及与其连接的基础绕组结构为动子结构提供驱动力，减轻了动子结构的振动，使得动子结构平稳地经过相邻的定子模块。因此，本申请的技术方案能够有效地解决相关技术中的动子结构在相邻定子模块的拼接缝隙处运动不稳定的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的定子结构的第一实施例的立体示意图；

图2示出了图1的定子结构的A部分的放大示意图；

图3示出了根据本实用新型的定子结构的第二实施例的立体示意图；

图4示出了根据本实用新型的定子结构的第三实施例的立体示意图；

图5示出了图4的定子结构的侧视图；

图6示出了根据本实用新型的定子结构的第四实施例的立体示意图；

图7示出了图6的定子结构的侧视图；

图8示出了根据本实用新型的电机结构的定子的磁铁阵列的第一实施例的正视图；

图9示出了根据本实用新型的电机结构的定子的磁铁阵列的第二实施例的正视图；

图10示出了根据本实用新型的电机结构的定子的磁铁阵列的第三实施例的正视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

a、第一方向；b、第二方向；c、第三方向；

10、定子模块；

20、基础绕组结构；21、第一线圈；211、第一子线圈；212、第二子线圈；21a、U线圈；21b、V线圈；21c、W线圈；

30、第一补偿绕组结构；31、第二线圈；31a、补偿U线圈；31b、补偿V线圈；31c、补偿W线圈；

40、第二补偿绕组结构； 41、第三线圈；

50、第三补偿绕组结构； 51、第四线圈；

60、第四补偿绕组结构； 61、第五线圈；

70、第五补偿绕组结构； 71、第六线圈；

80、第六补偿绕组结构；81、第七线圈；

91、第一磁组；911、第一磁体；912、第三磁体；92、第二磁组；921、第二磁体；922、第四磁体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1至图2示出了根据本申请的定子结构的第一实施例的结构示意图。

如图1所示，本申请提供了一种定子结构，包括拼接设置的多个定子模块10，其中，每个定子模块10包括：基础绕组结构20，包括阵列设置的多个第一线圈21；第一补偿绕组结构30，设置在基础绕组结构20的第一侧，第一补偿绕组结构30包括阵列设置的多个第二线圈31；第二补偿绕组结构40，设置在基础绕组结构20的第二侧，第二补偿绕组结构40包括阵列设置的多个第三线圈41，基础绕组结构20的第一侧和第二侧为在第一方向a上相对设置的两侧；其中，第一补偿绕组结构30与第二补偿绕组结构40沿第三方向c错位设置，在第一方向a上相邻设置的两个定子模块10中的一个定子模块10的第一补偿绕组结构30与另一个定子模块10的第二补偿绕组结构40搭接设置。

应用本实施例的技术方案，定子结构由多个定子模块10拼接设置而成，每个定子模块10包括基础绕组结构20、第一补偿绕组结构30和第二补偿绕组结构40，其中基础绕组结构20包括阵列设置的多个第一线圈21，以为动子结构(后文中会有详细描述)提供驱动力；第一补偿绕组结构30设置在基础绕组结构20的第一侧，第二补偿绕组结构40设置在基础绕组结构20的第二侧，第三方向c可以被定义为定子模块10的厚度方向或高度方向，且由于第一补偿绕组结构30与第二补偿绕组结构40沿第三方向c错位设置，由此使得进行定子模块10的拼接时，沿第一方向a相邻设置的两个定子模块10的第一补偿绕组结构30和第二补偿绕组结构40错位拼搭，这样，当动子结构经过相邻两个定子模块10之间的拼接位置处时，会分别经过第一补偿绕组结构30与相邻的定子模块10之间的接缝以及第二补偿绕组结构40与相邻的定子模块10之间的接缝，当经过第一补偿绕组结构30与相邻的定子模块10的接缝的间隙时，第二补偿绕组结构40及与其连接的基础绕组结构20为动子结构提供驱动力；当经过第二补偿绕组结构40与相邻的定子模块10的接缝的间隙时，第一补偿绕组结构30及与其连接的基础绕组结构20为动子结构提供驱动力，这样设置能够更稳定地对实现对动子结构的驱动减轻了动子结构产生的振动，使得动子结构平稳地经过相邻的定子模块10。因此，本实施例的技术方案能够有效地解决相关技术中的动子结构在相邻定子模块的拼接缝隙处运动不稳定的问题。

此外，第一补偿绕组结构30及第二补偿绕组结构40的设置还可以为相邻定子模块10的设置提供设置基础，可以通过对定子模块10的外形结构对相邻定子模块10的拼接产生额外的约束，以增加相邻定子模块10间的拼接精度。

在本实施例中，基础绕组结构20包括多个线圈层，第一补偿绕组结构30包括多个线圈层，第二补偿绕组结构40包括多个线圈层，其中，第一补偿绕组结构30中的多个线圈层与基础绕组结构20中的部分线圈层一一对应地设置，第二补偿绕组结构40中的多个线圈层与基础绕组结构20中的部分线圈层一一对应地设置，第一补偿绕组结构30和基础绕组结构20中对应设置的两个线圈层共面设置，第二补偿绕组结构40和基础绕组结构20中对应设置的两个线圈层共面设置。

如图1所示，基础绕组结构20的横截面为矩形结构，定子模块10还包括：第三补偿绕组结构50，设置在基础绕组结构20的第三侧，第三补偿绕组结构50包括阵列设置的多个第四线圈51；第四补偿绕组结构60，设置在基础绕组结构20的第四侧，第四补偿绕组结构60包括阵列设置的多个第五线圈61，基础绕组结构20的第三侧和第四侧为在第二方向b上相对设置的两侧，第二方向b垂直于第一方向a；其中，在第二方向b相上相邻设置在两个定子模块10中的一个定子模块10的第三补偿绕组结构50与另一个定子模块10的第四补偿绕组结构60搭接设置。基础绕组结构20的横截面可以是长方形或者正方形；第三补偿绕组结构50设置在基础绕组结构20的第三侧，第四补偿绕组结构60设置在基础绕组结构20的第四侧,进行定子模块10的拼接时，沿第一方向b相邻设置的两个定子模块10的第三补偿绕组结构50和第四补偿绕组结构60搭接设置，这样，当动子结构经过相邻两个定子模块10之间的拼接位置处时，会分别经过第三补偿绕组结构50与相邻的定子模块10之间的接缝以及第四补偿绕组结构60与相邻的定子模块10之间的接缝，当第三补偿绕组结构50与相邻的定子模块10的接缝的间隙时，第四补偿绕组结构60及与其连接的基础绕组结构20为动子结构提供驱动力；当经过第四补偿绕组结构60与相邻的定子模块10的接缝的间隙时，第三补偿绕组结构50及与其连接的基础绕组结构20为动子结构提供驱动力。当定子模块10采用N×M的方式阵列设置时，(N和M均为大于等于2的正整数)，定子模块10分别在第一侧、第二侧、第三侧和第四侧都有设置补偿绕组结构，使得动子结构在第一方向a和第二方向b上经过定子模块10的接缝时的振动均能够减轻。

如图1所示，基础绕组结构20与第一补偿绕组结构30分体设置，基础绕组结构20与第一补偿绕组结构30通过第一连接件电连接；基础绕组结构20与第二补偿绕组结构40分体设置，基础绕组结构20与第二补偿绕组结构40通过第二连接件电连接。第一连接件与第二连接件为插针或FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)，基础绕组结构20中的每一层线圈的输入端及输出端均位于周侧，由此可以方便第一补偿绕组结构30通过第一连接件与基础绕组结构20电连接、第二补偿绕组结构40通过第二连接件与基础绕组结构20电连接。如此设置，可以使得基础绕组结构20、第一补偿绕组结构30以及第二补偿绕组结构40之间的组装更加灵活。当然，在图中未示出的实施例中，基础绕组结构与第一补偿绕组结构分体设置或者基础绕组结构与第二补偿绕组结构分体设置；基础绕组结构与第三补偿绕组结构和第四补偿绕组结构之间也具有类似设置。

如图1至图2所示，第一线圈21包括沿第二方向b延伸设置的多个第一子线圈211及沿第一方向a延伸设置的多个第二子线圈212；多个第二线圈31的线圈相位规律与多个第一子线圈211的线圈相位规律连续，多个第二线圈31形成至少一个三相绕组结构；多个第三线圈41的线圈相位规律与多个第二子线圈212的线圈相位规律连续，多个第三线圈41形成至少一个三相绕组结构。如图2所示，基础绕组结构20中的靠近第一补偿绕组结构30的边沿位置的三个第一线圈21组成一个三相绕组，三个第一线圈21由图2中的右下到左上方向分别为U线圈21a、V线圈21b、W线圈21c(这三个线圈为三个第一子线圈211)，则与其对应的第一补偿绕组结构30中的靠近基础绕组结构20的边沿位置的三个第二线圈31组成一个三相绕组，三个第二线圈31由图2中的右下到左上方向也分别为补偿U线圈31a、补偿V线圈31b、补偿W线圈31c。如此设置，使得动子结构在经过基础绕组结构20和第一补偿绕组结构30时所受到的驱动力是连续的，使得动子结构的运动更加平稳。当然，多个第四线圈51和第五线圈61也可满足上述设置要求。

图3示出了根据本申请的定子结构的第二实施例的结构示意图。

如图3所示，定子模块10还包括：第五补偿绕组结构70，设置在基础绕组结构20的角部位置并与第一补偿绕组结构30和第三补偿绕组结构50相邻设置，第五补偿绕组结构70包括阵列设置的多个第六线圈71；第六补偿绕组结构80，设置在基础绕组结构20的角部位置并与第二补偿绕组结构40和第四补偿绕组结构60相邻设置，第六补偿绕组结构80包括阵列设置的多个第七线圈81；其中，以2×2阵列设置的四个定子模块10中的一个定子模块10的第五补偿绕组结构70与对角设置的另一个定子模块10的第六补偿绕组结构80搭接设置。当定子模块10才用2×2阵列设置时，四个定子模块10相交的角部位置也会有绕组结构对动子结构进行驱动。此外，还能够保证角部的第五补偿绕组结构70、第六补偿绕组结构80搭接设置的厚度能和在第一侧、第二侧的第一补偿绕组结构30、第二补偿绕组结构40搭接设置的厚度相当，或和第三侧、第四侧的第三补偿绕组结构50、第四补偿绕组结构60搭接设置的厚度相当。

如图3所示，基础绕组结构20包括第一基体，第一线圈21设置在第一基体上，第一补偿绕组结构30包括第二基体，第二线圈31设置在第二基体上，第二补偿绕组结构40包括第三基体，第三线圈41设置在第三基体上，其中，第一基体、第二基体和第三基体为一体结构。也就是说，基础绕组结构20、第一补偿绕组结构30以及第二补偿绕组结构40均为一体设置，制作时，在基础绕组结构20的外周额外预留设置第一补偿绕组结构30和第二补偿绕组结构40的制作余量，进而可以在该制作余量中设置以印刷、绕制第二线圈31和第三线圈41等方式形成第一补偿绕组结构30和第二补偿绕组结构40，这样，第一线圈21、第二线圈31和第三线圈41可以同批次印刷或者绕制。如此设置，使得补偿绕组的控制响应更加迅速、连接更加稳定。当然，基础绕组结构20与第三补偿绕组结构50和第四补偿绕组结构60之间也具有类似设置。

在本申请的其他实施例中，第一补偿绕组结构30、第二补偿绕组结构40、第三补偿绕组结构50、第四补偿绕组结构60、第五补偿绕组结构70、第六补偿绕组结构80中的部分与基础绕组结构20分体设置，剩下的部分与基础绕组结构20为一体结构。

图4和图5示出了根据本申请的定子结构的第三实施例的结构示意图。

在本实施例中，沿第三方向c，基础绕组结构20的厚度t1、第一补偿绕组结构30的厚度t2和第二补偿绕组结构40的厚度t3之间满足：t2＝t3＝0.5t1，其中，第三方向c为定子结构的高度方向。使得搭接之后的第一补偿绕组结构30和第二补偿绕组结构40具有和基础绕组结构20相当的驱动力。当然，第三补偿绕组结构50和第四补偿绕组结构60也具有类似设置。

此外，第一补偿绕组结构30的多个第二线圈31分层设置形成多个第一线圈层，所有第一线圈层中的第二线圈31均沿同一方向延伸，第二补偿绕组结构40的多个第三线圈41分层设置形成多个第二线圈层，所有第二线圈层中的第三线圈41均沿同一方向延伸，其中，第二线圈31的延伸方向与第三线圈41的延伸方向呈角度设置。在本实施例中，第二线圈31的延伸方向与第三线圈41的延伸方向相互垂直，第一补偿绕组结构30可以使得动子结构沿着垂直于第二线圈31的延伸方向的方向运动，第二补偿绕组结构40可以使得动子结构沿着垂直于第三线圈41的延伸方向的方向运动。第一补偿绕组结构30和第二补偿绕组结构40搭接之后，即可以驱动动子结构沿着垂直于第二线圈31的延伸方向的方向运动也可以驱动动子结构沿着垂直于第三线圈41的延伸方向的方向运动。当然，第三补偿绕组结构50、第四补偿绕组结构60、第五补偿绕组结构70和第六补偿绕组结构80也具有类似设置。

图6和图7示出了根据本申请的定子结构的第四实施例的结构示意图。

在本实施例中，沿第三方向c，基础绕组结构20的厚度t1、第一补偿绕组结构30的厚度t2和第二补偿绕组结构40的厚度t3之间满足：t1≥t2+t3，其中，第三方向c为定子结构的高度方向，也就是说，第一补偿绕组结构30的厚度t2和第二补偿绕组结构40的厚度t3之和是比基础绕组结构20的厚度t1薄的。也即，存在部分基础绕组结构20的周侧未设置第一补偿绕组结构30/第二补偿绕组结构40，可以在此基础绕组结构20的周侧设置如电路板、桥接板等元件以与线圈实现电连接，在提高控制性能的基础上，还可以减小定子结构的体积。

具体地，在本申请中对第一补偿绕组结构30的厚度和第二补偿绕组结构40的厚度具体数值不作限定，例如，第一补偿绕组结构30的厚度可以大于第二补偿绕组结构40的厚度。具体实施时，可以根据实际需求选择第一补偿绕组结构30的厚度和第二补偿绕组结构40的厚度。

此外，第一补偿绕组结构30的多个第二线圈31分层设置形成第三线圈层和第四线圈层，第三线圈层中的第二线圈31的延伸方向与第四线圈层中的第二线圈31的延伸方向呈角度设置。在本实施例中，第三线圈层中的第二线圈31的延伸方向与第四线圈层中的第二线圈31的延伸方向垂直，第一补偿绕组结构30可以使得动子结构可以沿着第二线圈31的两个延伸方向运动。

在本申请的其他实施例中，多个第二线圈31形成至少一个三相绕组结构；多个第三线圈41形成至少一个三相绕组结构。如此设置，使得第一补偿绕组结构30具有独立驱动动子结构的能力，第二补偿绕组结构40也具有独立驱动动子结构的能力。当然，第四线圈51和第五线圈61也具有类似设置。

在本申请的其他实施例中，第一补偿绕组结构30中设置有第一磁传感结构，第二补偿绕组结构40中设置有第二磁传感结构。且由于第一补偿绕组结构30及第二补偿绕组结构40搭接设置，二者重合部分的磁传感结构将分别感应动子结构的运行轨迹，且两个磁传感结构感应到的运行轨迹部分重合，此部分重合的轨迹可以用于起到校对作用，由此使得磁传感结构感应出的动子结构的运动轨迹更加连续，避免动子结构在经过接缝处时磁传感结构所感应出的运动轨迹的断层。

具体地，在本申请的其他实施例中，第一磁传感结构包括沿第一方向a设置的至少三个第一磁传感器；第二磁传感结构包括沿第一方向a设置的至少三个第二磁传感器。优选地，第一磁传感器设置于第二线圈31的中心处，第二磁传感器设置于第三线圈41的中心处。三个磁传感器可以感应动子结构一个周期的磁铁阵列，进而使得定子可以更准确地感应动子结构的运动位置。在本申请中，磁传感器可以交错排列，这样使得相邻定子模块10的拼接缝隙处可以有更多磁传感器来测量动子结构的运动数据，进而使得终端可以进行更多的信息处理，以更准确地判断动子结构的运动位置。当动子结构运行至重合区域时，在其中一个定子模块10(在先定子模块10)测量动子结构的位移曲线时，另一个定子模块10(在后定子模块10)同时进行动子结构位移曲线的测量，且两个位移曲线必然存在重合区域，此重合区域作为校核区域，由此，对于动子结构的位移曲线而言，校核区域前使用在先定子模块10所测量的位移曲线，校核区域的位移曲线由两个定子模块10共同测量得出，校核区域后使用在后定子模块10所测量的位移曲线，直至动子结构的运动结束，由此可以得到较为完整的位移曲线，避免动子结构在相邻定子模块10的拼接缝隙处的位移曲线产生断层。

在本申请的其他实施例中，第一磁传感结构包括可发射模拟信号的磁传感器，磁传感器可以直观测算出位移曲线，且磁传感器的抗干扰能力更强，具有更精准的测量结果。

在本申请的其他实施例中，第一磁传感结构包括第一感应线圈和第二感应线圈，其中，第一感应线圈和第二感应线圈具有相位差。第一磁传感结构包括第一感应线圈和第二感应线圈，感应线圈包括正弦线圈和余弦线圈，正弦线圈和余弦线圈共同设置于定子模块10，且正弦线圈和余弦线圈具有相同的峰值及周期；如果正弦线圈和余弦线圈的设置周期为T，则可以令正弦线圈和余弦线圈的相位差为T/4。当然，第一磁传感结构也可包括可发射模拟信号的磁传感器和感应线圈的组合；第二磁传感器也可以具有类似的设置。

在本申请的其他实施例中，第一补偿绕组结构30的宽度和第二补偿绕组结构40的宽度相同，在第一方向a上邻设置在两个定子模块10中的一个定子模块10的第一补偿绕组结构30与另一个定子模块10的第二补偿绕组结构40在第一方向a上的重合率≥80％。

需要说明的是，上述“宽度”指代的是第一补偿绕组结构30和第二补偿绕组结构40在第一方向a上的尺寸。

本申请还提供一种电机结构，电机结构包括定子结构和动子结构，动子结构包括磁铁阵列，定子结构为上述任一实施例中的定子结构，磁铁阵列用于与所述基础绕组结构20、第一补偿绕组结构30、第二补偿绕组结构40中的至少一者磁耦合。上述的定子结构能够有效解决相关技术中的动子结构在相邻定子的拼接缝隙处运动不稳定的问题，具有上述定子结构的电机结构也具有上述的优点。

在本申请的其他实施例中，动子结构上设置有滚轮结构，滚轮结构与定子结构滚动配合。滚轮结构与定子结构滑动配合，起到支撑作用，使得动子结构的运动更加稳定。

在本申请的其他实施例中，磁铁阵列包括第一磁组91和第二磁组92，第一磁组91包括按列设置的多个第一磁体911，第二磁组92包括按列设置的多个第二磁体921，其中，第一磁组91的布置方向与第二磁组92的布置方向相交设置。在以下几个实施例中，第一磁组91的布置方向与第二磁组92的布置方向相互垂直。在图8所示出的实施例中，磁铁阵列包括两个第一磁组91和两个第二磁组92，第一磁组91和两个第二磁组92均为矩形结构，两个第一磁组91位于磁铁阵列的左上方和右下方，两个第二磁组92位于磁铁阵列的左下方和右上方；此外，在图9所示出的实施例中，第一磁组91和两个第二磁组92均为矩形结构，两个第一磁组91并排设置且位于磁铁阵列的中部，两个第二磁组92分别位于磁铁阵列的上端和下端；此外，在图10所示出的实施例中，第一磁组91和两个第二磁组92均为正方形结构，两个第一磁组91位于磁铁阵列的左上方和右下方，两个第二磁组92位于磁铁阵列的左下方和右上方。如此设置，使得磁体阵列可朝第一磁体911排列的方向或第二磁体921排列的方向运动。

在本申请的其他实施例中，多个第一磁体911以NS周期或者NHS周期或者NHSH周期排列，或者，多个第二磁体921以NS周期或者NHS周期或者NHSH周期排列。具体地，NS周期指代的是：在第一磁组91朝向定子的一面上，第一磁体911按照N极永磁体、S极永磁体依次排列；在第二磁组92朝向定子的一面上，第二磁体921按照N极永磁体、S极永磁体依次排列。NHS周期指代的是：在第一磁组91朝向定子的一面上，第一磁体911按照N极永磁体、halbach阵列、S极永磁体依次排列；在第第二磁组92朝向定子的一面上，第二磁体921按照N极永磁体、halbach阵列、S极永磁体依次排列。NHSH周期排列指代的是：在第一磁组91朝向定子的一面上，第一磁体911按照N极永磁体、halbach阵列、S极永磁体、halbach阵列依次排列；在第第二磁组92朝向定子的一面上，第二磁体921按照N极永磁体、halbach阵列、S极永磁体、halbach阵列依次排列。这样设置能够增大动子结构朝向定子一面的磁场强度。当然，多个第一磁体和多个第二磁体均可以以NS周期或者NHS周期或者NHSH周期排列。

如图8至图10所示，第一磁组91还包括多个第三磁体912，多个第一磁体911位于第一磁组91的中部，多个第一磁体911的两端分别设置有第三磁体912，第一磁体911的宽度大于第三磁体912的宽度；第二磁组92还包括多个第四磁体922，多个第二磁体921位于第二磁组92的中部，多个第二磁体921的两端分别设置有第四磁体922，第二磁体921的宽度大于第四磁体922的宽度。第三磁体912的设置用于使得第一磁体911面向定子的一侧磁场得到增强，第四磁体922的设置用于使得第二磁体921面向定子的一侧磁场得到增强。当然，在图中未示出的实施例当中，第一磁组91的中部设置有多个第一磁体911，第一磁组91的两端分别设置有第三磁体912，第一磁体911的宽度大于第三磁体912的宽度，或者，第二磁组92的中部设置有多个第二磁体921，第二磁组92的两端分别设置有第四磁体922，第二磁体921的宽度大于第四磁体922的宽度。

在本申请的其他实施例中，第一磁组91的中部设置有多个第五磁体，第一磁组91的两端均设置有第六磁体和第七磁体，第六磁体位于第五磁体和第七磁体之间，其中，第五磁体的宽度大于第六磁体的宽度，第六磁体的宽度大于第七磁体的宽度。第六磁体和第七磁体的设置用于使得第五磁体面向定子的一侧磁场得到增强。当然，第二磁组92也可以具有类似的设置。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种定子结构，其特征在于，包括拼接设置的多个定子模块(10)，其中，每个所述定子模块(10)包括：

基础绕组结构(20)，包括阵列设置的多个第一线圈(21)；

第一补偿绕组结构(30)，设置在所述基础绕组结构(20)的第一侧，所述第一补偿绕组结构(30)包括阵列设置的多个第二线圈(31)；

第二补偿绕组结构(40)，设置在所述基础绕组结构(20)的第二侧，所述第二补偿绕组结构(40)包括阵列设置的多个第三线圈(41)，所述基础绕组结构(20)的第一侧和第二侧为在第一方向(a)上相对设置的两侧；

其中，在所述第一方向(a)上相邻设置的两个所述定子模块(10)中的一个所述定子模块(10)的所述第一补偿绕组结构(30)与另一个所述定子模块(10)的所述第二补偿绕组结构(40)搭接设置。

2.根据权利要求1所述的定子结构，其特征在于，所述基础绕组结构(20)的横截面为矩形结构，所述定子模块(10)还包括：

第三补偿绕组结构(50)，设置在所述基础绕组结构(20)的第三侧，所述第三补偿绕组结构(50)包括阵列设置的多个第四线圈(51)；

第四补偿绕组结构(60)，设置在所述基础绕组结构(20)的第四侧，所述第四补偿绕组结构(60)包括阵列设置的多个第五线圈(61)，所述基础绕组结构(20)的第三侧和第四侧为在第二方向(b)上相对设置的两侧，所述第二方向(b)垂直于所述第一方向(a)；

其中，在所述第二方向(b)相上相邻设置在两个所述定子模块(10)中的一个所述定子模块(10)的所述第三补偿绕组结构(50)与另一个所述定子模块(10)的所述第四补偿绕组结构(60)搭接设置。

3.根据权利要求2所述的定子结构，其特征在于，所述定子模块(10)还包括：

第五补偿绕组结构(70)，设置在所述基础绕组结构(20)的角部位置并与所述第一补偿绕组结构(30)和所述第三补偿绕组结构(50)相邻设置，所述第五补偿绕组结构(70)包括阵列设置的多个第六线圈(71)；

第六补偿绕组结构(80)，设置在所述基础绕组结构(20)的角部位置并与所述第二补偿绕组结构(40)和所述第四补偿绕组结构(60)相邻设置，所述第六补偿绕组结构(80)包括阵列设置的多个第七线圈(81)；

其中，以2×2阵列设置的四个所述定子模块(10)中的一个所述定子模块(10)的所述第五补偿绕组结构(70)与对角设置的另一个所述定子模块(10)的所述第六补偿绕组结构(80)搭接设置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的定子结构，其特征在于，

所述基础绕组结构(20)与所述第一补偿绕组结构(30)分体设置，所述基础绕组结构(20)与所述第一补偿绕组结构(30)通过第一连接件电连接；和/或，

所述基础绕组结构(20)与所述第二补偿绕组结构(40)分体设置，所述基础绕组结构(20)与所述第二补偿绕组结构(40)通过第二连接件电连接。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的定子结构，其特征在于，所述基础绕组结构(20)包括第一基体，所述第一线圈(21)设置在所述第一基体上，所述第一补偿绕组结构(30)包括第二基体，所述第二线圈(31)设置在所述第二基体上，所述第二补偿绕组结构(40)包括第三基体，所述第三线圈(41)设置在所述第三基体上，其中，所述第一基体、所述第二基体和所述第三基体为一体结构。

6.根据权利要求2所述的定子结构，其特征在于，

所述第一线圈(21)包括沿所述第二方向(b)延伸设置的多个第一子线圈(211)及沿所述第一方向(a)延伸设置的多个第二子线圈(212)；

多个所述第二线圈(31)的线圈相位规律与多个所述第一子线圈(211)的线圈相位规律连续，多个所述第二线圈(31)形成至少一个三相绕组结构；和/或，多个所述第三线圈(41)的线圈相位规律与多个所述第二子线圈(212)的线圈相位规律连续，多个所述第三线圈(41)形成至少一个三相绕组结构。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的定子结构，其特征在于，

沿第三方向(c)，所述基础绕组结构(20)的厚度t1、所述第一补偿绕组结构(30)的厚度t2和所述第二补偿绕组结构(40)的厚度t3之间满足：t1≥t2+t3，其中，所述第三方向(c)为所述定子结构的高度方向；或者，

沿第三方向(c)，所述基础绕组结构(20)的厚度t1、所述第一补偿绕组结构(30)的厚度t2和所述第二补偿绕组结构(40)的厚度t3之间满足：t2＝t3＝0.5t1，其中，所述第三方向(c)为所述定子结构的高度方向。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的定子结构，其特征在于，所述第一补偿绕组结构(30)中设置有第一磁传感结构，所述第二补偿绕组结构(40)中设置有第二磁传感结构；所述第一磁传感结构包括沿所述第一方向(a)设置的至少三个第一磁传感器；和/或，所述第二磁传感结构包括沿所述第一方向(a)设置的至少三个第二磁传感器。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的定子结构，其特征在于，所述第一补偿绕组结构(30)的宽度和所述第二补偿绕组结构(40)的宽度相同，在所述第一方向(a)上邻设置在两个所述定子模块(10)中的一个所述定子模块(10)的所述第一补偿绕组结构(30)与另一个所述定子模块(10)的所述第二补偿绕组结构(40)在所述第一方向(a)上的重合率≥80％。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的定子结构，其特征在于，

所述第一补偿绕组结构(30)的多个所述第二线圈(31)分层设置形成多个第一线圈层，所有所述第一线圈层中的所述第二线圈(31)均沿同一方向延伸，所述第二补偿绕组结构(40)的多个所述第三线圈(41)分层设置形成多个第二线圈层，所有所述第二线圈层中的所述第三线圈(41)均沿同一方向延伸，其中，所述第二线圈(31)的延伸方向与所述第三线圈(41)的延伸方向呈角度设置；或者，

所述第一补偿绕组结构(30)的多个所述第二线圈(31)分层设置形成第三线圈层和第四线圈层，所述第三线圈层中的所述第二线圈(31)的延伸方向与所述第四线圈层中的所述第二线圈(31)的延伸方向呈角度设置。

11.一种电机结构，其特征在于，包括：

动子结构，所述动子结构包括磁铁阵列；

如权利要求1至10中任一项所述的定子结构，所述磁铁阵列用于与所述基础绕组结构(20)、所述第一补偿绕组结构(30)、所述第二补偿绕组结构(40)中的至少一者磁耦合。

12.根据权利要求11所述的电机结构，其特征在于，所述磁铁阵列包括第一磁组(91)和第二磁组(92)，所述第一磁组(91)包括按列设置的多个第一磁体(911)，所述第二磁组(92)包括按列设置的多个第二磁体(921)，其中，所述第一磁组(91)的布置方向与所述第二磁组(92)的布置方向相交设置。

13.根据权利要求12所述的电机结构，其特征在于，

所述第一磁组(91)还包括多个第三磁体(912)，多个所述第一磁体(911)位于所述第一磁组(91)的中部，多个所述第一磁体(911)的两端分别设置有所述第三磁体(912)，所述第一磁体(911)的宽度大于所述第三磁体(912)的宽度；和/或，

所述第二磁组(92)还包括多个第四磁体(922)，多个所述第二磁体(921)位于所述第二磁组(92)的中部，多个所述第二磁体(921)的两端分别设置有所述第四磁体(922)，所述第二磁体(921)的宽度大于所述第四磁体(922)的宽度。

14.根据权利要求12所述的电机结构，其特征在于，所述第一磁组(91)还包括多个第五磁体和多个第六磁体，多个所述第一磁体(911)的两端均设置有所述第五磁体和所述第六磁体，所述第五磁体位于所述第一磁体(911)和所述第六磁体之间，其中，所述第一磁体(911)的宽度大于所述第五磁体的宽度，所述第五磁体的宽度大于所述第六磁体的宽度。