[實用新型]用于ETC的伺服電動機及其控制系統

有效

• 申請號: 201521003887.6
• 申請日: 2015-12-07
• 公開（公告）號: CN205304561U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 周喜平;王文祥;蔡飛;郭世寧;王政;曹兆磊
• 申請（專利權）人: 蘇州斯奧克微電機制造有限公司
• 主分類號: H02K29/03
• 分類號: H02K29/03;H02K21/16;H02K1/27;H02K7/116
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及電子不停車收費系統領域，尤其涉及用于ETC的伺服電動機及其控制系統。

背景技術

隨著人民生活水平的不斷提高，私家車數量激增，導致現有高速公路、路橋、車場管理人工收費系統負荷的增加，并造成因等待交費而損失的車時以及燃油浪費不斷增加，電子不停車收費系統的收費效率比人工收費系統提升5到10倍，因此電子不停車收費系統在高速公路收費、路橋收費、車場管理收費中得到廣泛應用。

現有技術中用于ETC，即電子不停車收費系統的電動機通常為傳統三相異步電動機，傳統三相異步電動機功率密度以及功率因數均較低，體積大，浪費電能多，電網的投資大，噪音大，振動大且響應慢。采用傳統三相異步電動機的電子不停車收費系統的收費效率仍有提升空間。改進電子不停車收費系統的電動機，可以提升電子不停車收費系統的收費效率，提高收費系統單位時間內的機動車通過量，減輕高速公路收費系統、路橋收費系統、車場管理收費系統的負荷。

實用新型內容

本實用新型解決的技術問題是提供了一種功率密度高、功率因數高且響應快的用于ETC的伺服電動機及其控制系統。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：用于ETC的伺服電動機，包括電動機主體，電動機主體包括殼體，殼體內設置有轉子以及定子，轉子具有轉軸和固定在轉軸上的用于驅動的磁體，定子具有配置在磁體的外周的定子鐵芯和用于產生旋轉磁場的繞組，所述定子的內徑為65-69毫米，定子上開設有定子槽，定子槽的數量為10～14個，定子由定子沖片疊壓而成；所述轉子為表貼式結構的偏心磁鋼轉子，轉子上開設有轉子槽，轉子槽的數量為7～9個，轉子由轉子沖片疊加而成；所述定子沖片的外徑為122-128毫米；所述繞組為分數槽集中繞組。

磁鋼偏心使得電動機的每極氣隙磁密分布近似正弦波形，諧波含量極少，電動機性能尤其是由于諧波分量引起的振動和噪聲很小，可以做到低振動和低噪音以及低轉矩波動的效果，有效的降低了電動機的轉矩波動，優化了空載反電動勢波形，使得電動機可以持續高效、平穩地工作。

進一步的是：還包括行星齒輪減速箱，行星齒輪減速箱的太陽齒輪安裝在所述轉軸上，行星齒輪的的托架上設置有輸出軸。

進一步的是：所述分數槽集中繞組的每個線圈繞制在一個定子齒上，且每個線圈嵌在兩個相鄰的定子槽中。

進一步的是：所述電動機的輸入電壓為310V直流電，額定輸入電流為4.6A，最大輸入電流為10A。

本實用新型還提供了用于ETC的伺服電動機的控制系統，包括電動機，電動機包括電動機主體，電動機主體包括殼體，殼體內設置有轉子以及定子，轉子具有轉軸和固定在轉軸上的用于驅動的磁體，定子具有配置在磁體的外周的定子鐵芯和用于產生旋轉磁場的繞組，所述定子的內徑為65-69毫米，定子上開設有定子槽，定子槽的數量為10～14個，定子由定子沖片疊壓而成；所述轉子為表貼式結構的偏心磁鋼轉子，轉子上開設有轉子槽，轉子槽的數量為7～9個，轉子由轉子沖片疊加而成；所述定子沖片的外徑為122-128毫米；所述繞組為分數槽集中繞組；所述控制系統包括整流電路以及與整流電路相連的橋式逆變電路，整流電路與電源相連，橋式逆變電路與電動機相連。

進一步的是：還包括行星齒輪減速箱，行星齒輪減速箱的太陽齒輪安裝在所述轉軸上，行星齒輪的的托架上設置有輸出軸。

進一步的是：所述分數槽集中繞組的每個線圈繞制在一個定子齒上，且每個線圈嵌在兩個相鄰的定子槽中。

進一步的是：所述電動機的輸入電壓為310V直流電，額定輸入電流為4.6A，最大輸入電流為10A。

本實用新型有益效果是：磁鋼偏心使得電動機的每極氣隙磁密分布近似正弦波形，諧波含量極少，電動機性能尤其是由于諧波分量引起的振動和噪聲很小，可以做到低振動和低噪音以及低轉矩波動的效果，有效的降低了電動機的轉矩波動，優化了空載反電動勢波形，使得電動機可以持續高效、平穩地工作；行星齒輪減速箱使得的電動機的外形尺寸較小，且傳動效率高達95％以上；分數槽集中繞組降低繞組的用銅量，同時降低了電動機的定位轉矩，優化了電動機的空載反電動勢波形；電動機功率密度高、功率因數高，噪聲、振動低，通過驅動器結合行星齒輪減速箱輸出大轉矩，轉矩輸出平穩，動態響應特性好，可以頻繁正反轉運行。

附圖說明

圖1為用于ETC的伺服電動機主視圖示意圖；

圖2為用于ETC的伺服電動機左視圖示意圖；

圖3為定子沖片示意圖；