[發明專利]一種交流感應伺服高速電機

在審

• 申請號: 201710141423.9
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN106787551A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 周直錢
• 申請（專利權）人: 江蘇智馬機電科技有限公司
• 主分類號: H02K17/12
• 分類號: H02K17/12;H02K1/14;H02K1/27;H02K1/32;H02K11/30;H02K11/33;H02K11/215;H02K11/27;H02K13/00
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙)32231
• 代理人: 郭云梅

技術領域

本發明涉及一種伺服電機，特別是涉及一種交流感應伺服高速電機，屬于伺服電機技術領域。

背景技術

20世紀80年代以來，隨著集成電路、電力電子技術和交流可變速驅動技術的發展，永磁交流伺服驅動技術有了突出的發展，各國著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動機和伺服驅動器系列產品并不斷完善和更新。交流伺服系統已成為當代高性能伺服系統的主要發展方向，使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機。90年代以后，世界各國已經商品化了的交流伺服系統是采用全數字控制的正弦波電動機伺服驅動。交流伺服驅動裝置在傳動領域的發展日新月異。

隨著社會的發展，伺服電機已經被廣泛的應用在了人們的生產和生活的方方面面，電器的小型化和智能化帶動電機也持續朝向小型化和智能化發展，伺服電機是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機，是一種補助馬達間接變速裝置，伺服電機可控制速度，位置精度非常高，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象，伺服電機轉子轉速受輸入信號控制，并能快速反應，在自動控制系統中，用作執行元件，且具有機電時間常數小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出，分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當信號電壓為零時無自轉現象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。

伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度。交流伺服電動機的結構主要可分為兩部分，即定子部分和轉子部分。其中定子的結構與旋轉變壓器的定子基本相同，在定子鐵心中也安放著空間互成90°電角度的兩相繞組，其中一組為激磁繞組，另一組為控制繞組，交流伺服電動機是一種兩相的交流電動機。交流伺服電機定子的構造基本上與電容分相式單相異步電動機相似，其定子上裝有兩個位置互差90°的繞組，一個是勵磁繞組R_f，它始終接在交流電壓U_f上，另一個是控制繞組L，聯接控制信號電壓U_c，所以交流伺服電動機又稱兩個伺服電動機。

目前，現有的交流伺服電機多存在以下問題：采用的電刷和換向器工作可靠性低，對維護和保養要求較高；定子繞組散熱性差；慣量大，不易于提高系統的快速性；大部分交流伺服電機不適應于高速大力矩工作狀態。

發明內容

本發明的主要目的是為了解決目前交流伺服電機存在的工作可靠性低、維護及保養要求高、定子繞組散熱性差、慣量大、不易于提高系統的快速性、不適應于高速大力矩工作狀態等問題，而提供一種交流感應伺服高速電機。

本發明的目的可以通過采用如下技術方案達到：

一種交流感應伺服高速電機，包括機殼、PLC電路板、鐵芯外圈、多組極齒、多組線圈和軸，所述鐵芯外圈、所述極齒、所述線圈和所述軸均設置在所述PLC電路板上，所述PLC電路板設置在所述機殼內，所述極齒設置在所述鐵芯外圈內，每組所述線圈對應一組所述極齒，多組所述極齒為相同尺寸的極齒，所述線圈內側設有釹鐵硼磁鐵，所述釹鐵硼磁鐵上設有散熱孔，所述PLC電路板上還設有換流器、換向編碼器、控制器和驅動器，所述驅動器分別與所述換流器、所述換向編碼器、所述控制器連接，所述軸與所述驅動器連接，兩組所述線圈之間設有霍爾感應器，所述霍爾感應器位于所述極齒的下方。

優選的方案是，所述軸與所述釹鐵硼磁鐵之間設有軸承和橡膠軸封，所述軸承和所述橡膠軸封均套設在所述軸上。

在上述任一方案中優選的是，所述PLC電路板上設有多個中空槽和多個線圈槽，所述中空槽用于方便所述PLC電路板的安裝及拆卸。

在上述任一方案中優選的是，所述機殼上設有多個安裝槽，所述安裝槽用于方便所述機殼的安裝及拆卸。

在上述任一方案中優選的是，每組所述極齒上均設有極齒凸臺，所述極齒凸臺用于提高所述極齒的自定位，方便所述極齒的安裝。

在上述任一方案中優選的是，所述機殼上設有金屬連接器，所述金屬連接器與所述驅動器連接。

在上述任一方案中優選的是，所述控制器內設有電子換相器。

在上述任一方案中優選的是，所述換流器內設有換流驅動器、電路保護器和電流傳感器，所述換流驅動器的輸入端與PWM直流電機調速器連接，所述換流驅動器的輸出端與所述電流傳感器連接，所述PWM直流電機調速器接受速度指令并將其傳送至電機馬達。