[實用新型]一種具有非對稱磁路結構的交流伺服電機轉子

有效

• 申請號: 200820066543.3
• 申請日: 2008-04-18
• 公開（公告）號: CN201178343Y
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 張勇;金振榮
• 申請（專利權）人: 武漢華大新型電機科技股份有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27
• 代理公司: 武漢荊楚聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 王健

技術領域

本實用新型涉及一種伺服電機轉子，尤其是一種非對稱磁路結構的交流伺服電機轉子，屬于伺服電機應用領域。

背景技術

伺服電機的轉子結構設計一直是伺服電機設計的重點和難點，良好的設計是保障伺服電機電氣性能和控制性能的關鍵。現有的伺服電機轉子中，由硅鋼片疊壓而成的轉子主體多是實心結構，即在轉子主體上沒有開孔。也有開圓孔和方孔結構的轉子，這種轉子主體上開孔的結構在很大程度上具有隨意性、盲目性和非優化性。這些隨意性的開孔，不僅降低了伺服電機轉子結構的機械強度，而且會增加電機磁場的漏磁、降低伺服電機的電氣性能，從而造成了永磁磁性材料的浪費。

也有伺服電機轉子主體結構是規則對稱開孔，這一設計相對于具有隨意性的轉子主體開孔設計具有很大的進步。但是，規則對稱的開孔設計具有較大弊端，因為這一設計帶來的是磁路分布的絕對對稱，從而帶來磁場齒槽作用力的對稱分布，形成很大的齒槽轉矩，這勢必造成伺服電機控制性能的降低。

在消除齒槽轉矩的技術研究中，一般是人為設計不對稱的定轉子齒槽配合，或者通過設計具有特殊性狀的氣隙磁路來消除或降低齒槽轉矩，這些方法的本質都是通過改變磁路的對稱性來降低齒槽轉矩。如果直接通過設計帶有開孔的轉子而形成定轉子磁路的不對稱，將直接達到降低和消除齒槽轉矩的目的，而且工藝非常簡單。

發明內容

本實用新型產品提供了一種通過開孔獲得非對稱磁路結構的交流伺服電機轉子。

上述的轉子包括轉軸孔、轉子主體和磁鋼；

上述的轉子主體由多組開孔的硅鋼片疊壓而成；

上述的多組開孔的硅鋼片的開孔數比磁鋼極數少一或者多一，或者兩者互質；

上述開孔以轉軸孔為中心成軸對稱分布；

上述開孔包括弧形、圓形、橢圓形、三角形、紡錘形以及各自相應的具有倒角的結構。

優選取以下開孔數與磁鋼極數配合：

極數為2時，開孔數為1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21；

極數為4時，開孔數為1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21；

極數為6時，開孔數為1、5、7、11、13、17、19、23；

極數為8時，開孔數為1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21；

極數為10時，開孔數為1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21；

極數為12時，開孔數為1、5、7、11、13、17、19、23。

本實用新型有如下有益效果：

1、采用該轉子結構，電機的齒槽轉矩作用力有較大下降，無開孔的轉子結構，齒槽轉矩下降了50％以上；

2、提高了伺服電機的可控性；

3、提高了電機的運行效率；

4、通風性能和散熱性能得到很大改善，電機溫升有所降低。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的一種轉子示意圖；

圖2為本實用新型實施例的一種轉子沖片示意圖；

圖3為本實用新型實施例的一種轉子磁場分布示意圖；

圖4為本實用新型實施例的一種定轉子徑向磁場力歸一化分布示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本實用新型進行詳細說明。

本實用新型一種非對稱磁路結構的交流伺服電機轉子見圖1；

所述的轉子包括轉軸孔1、轉子主體2、磁鋼3；

所述的轉子主體2由多組開孔硅鋼片4疊壓而成；

所述的開孔硅鋼片4的開孔數比磁鋼3極數少一或者多一，或者兩者互質見圖1、2；

所述開孔5包括弧形、圓形、橢圓形、三角形、紡錘形以及各自相應的具有倒角的結構；

所述開孔5以轉軸孔為中心成軸對稱分布；

優選取以下開孔數與磁鋼極數配合：

極數為2時，開孔數為1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21；

極數為4時，開孔數為1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21；

極數為6時，開孔數為1、5、7、11、13、17、19、23；

極數為8時，開孔數為1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21；

極數為10時，開孔數為1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21；

極數為12時，開孔數為1、5、7、11、13、17、19、23；

圖3給出了開孔為3個，磁鋼極數為4時的軸向截面磁場分布圖。由圖可見，采用本實用新型的定轉子磁場呈現非對稱分布。