[發(fā)明專利]一種雙通道伺服電機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710315554.4
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN107425616B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 史立偉;馮建勛;韓永偉;郭盈志;張鐵柱
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳供電局有限公司;深圳市康拓普信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02K1/14
• 分類號: H02K1/14;H02K1/24;H02K3/28
• 代理公司: 北京華識知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11530
• 代理人: 劉艷玲

本發(fā)明提出一種雙通道伺服電機，屬于特種電機技術(shù)領(lǐng)域，包括定子鐵心、勵磁繞組、轉(zhuǎn)子鐵心、定子隔離塊、軸承和軸。所述定子鐵心固定在軸上，轉(zhuǎn)子鐵心在軸承的作用下可繞軸旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子鐵心上有16個均布的凸形轉(zhuǎn)子極，呈扇形的定子鐵心共有9個，每個定子鐵心上有2個凸形的定子極。定子鐵心之間的定子固定塊外側(cè)有電樞槽，同一個定子鐵心的兩個定子極之間有外側(cè)勵磁槽，外側(cè)勵磁槽內(nèi)嵌有勵磁繞組和電樞繞組；每個定子鐵心的內(nèi)側(cè)有內(nèi)側(cè)勵磁槽，內(nèi)側(cè)勵磁槽嵌有勵磁繞組；每個定子極上繞有集中式的電樞繞組，相鄰的電樞繞組繞向相反。本發(fā)明的技術(shù)定子鐵心相互獨立，每個定子鐵心上的勵磁繞組通電產(chǎn)生磁場，磁路之間相互隔離，提高了電機效率和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙通道伺服電機，屬于特種電機技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

無論是在日常生活中還是在工業(yè)生產(chǎn)中都會見到伺服電機的身影。伺服電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。其中，電勵磁伺服電機作為伺服電機的一種，它與永磁伺服電機不同之處在于電勵磁伺服電機由勵磁繞組通電產(chǎn)生磁通代替永磁電機使用永磁體提供磁通，從而解決了永磁伺服電機磁場不可調(diào)的問題。

目前，關(guān)于伺服電機的發(fā)明專利并不多見，同時相關(guān)的專利主要集中在伺服電機的性能測試方面，并未涉及到伺服電機本體結(jié)構(gòu)的研究。例如申請?zhí)枮?01610968476.3的專利申請：一種交流伺服電機的速度檢測方法及系統(tǒng)，公開了一種交流伺服電機的速度檢測方法，能夠在電機低速運轉(zhuǎn)時，提高系統(tǒng)的檢測精度,獲得理想的速度特性和伺服性能。

另外，伺服電機用在高精度場合下必須保證其電機的可靠性，其工作的可靠性一般是由電機控制方法和電機本體結(jié)構(gòu)設(shè)計兩方面來決定。在本發(fā)明中主要是通過采用新型的雙凸極電機結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)伺服電機的可靠工作。在雙凸極電機的相關(guān)研究中，有授權(quán)號為ZL2013100794514的發(fā)明專利：各相電感對稱的四相雙凸極無刷直流電機，四相電機擁有四相定子繞組，這種相數(shù)冗余的設(shè)計使得四相電機可以進一步提高電機的可靠性，以使電動車在故障后主動重構(gòu)系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)，在不損失性能或僅降低部分性能指標(biāo)的情況下，使系統(tǒng)實現(xiàn)容錯運行。該專利提出了新型的12/9極結(jié)構(gòu)和各相對稱的新型繞組配置方式。

在此基礎(chǔ)上，發(fā)明人對多相雙凸極電機的極數(shù)和極弧系數(shù)進行了深入的研究，在《中國電機工程學(xué)報》2015年第七期發(fā)表了“多相電勵磁雙凸極發(fā)電機極數(shù)與極弧系數(shù)研究”的學(xué)術(shù)論文，指出定子極數(shù)和轉(zhuǎn)子極數(shù)之比應(yīng)為m/(m+1)或m/(m-1)。

作為已有技術(shù)，傳統(tǒng)的雙凸極電機具有較大的轉(zhuǎn)矩脈動，其換向轉(zhuǎn)矩脈動產(chǎn)生的原理可見《中國電機工程學(xué)報》2011年第27期論文“基于半橋變換器的電勵磁雙凸極電機角度優(yōu)化控制策略”。隨著研究的深入，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)前期提出的技術(shù)仍舊存在較大的換向轉(zhuǎn)矩脈動，因此急需研究一種換向轉(zhuǎn)矩脈動較小的伺服電機。

基于此，本發(fā)明提出一種反電勢為正弦波的電機以減小換向轉(zhuǎn)矩脈動，同時具備多相繞組以提高系統(tǒng)的可靠性。本發(fā)明的技術(shù)突破了原有雙凸極電機極數(shù)之比應(yīng)為m/(m+1)或m/(m-1)這一技術(shù)偏見，因此具有創(chuàng)造性。

發(fā)明內(nèi)容

所要解決的技術(shù)問題：提供一種定子鐵心相互獨立、故障不能傳播的一種雙通道伺服電機。

為了實現(xiàn)以上功能，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種雙通道伺服電機，為外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括定子鐵心、勵磁繞組、轉(zhuǎn)子鐵心、定子隔離塊、軸承和軸，其特征在于：

所述定子鐵心固定在軸上；轉(zhuǎn)子鐵心在軸承的作用下可繞軸旋轉(zhuǎn)；

所述轉(zhuǎn)子鐵心上有16個均布的凸形轉(zhuǎn)子極；

呈扇形的定子鐵心共有9個，每個定子鐵心上有2個凸形的定子極，所有18個凸形的定子極沿圓周方向均布；

定子鐵心之間有定子隔離塊，定子隔離塊和軸皆不導(dǎo)磁；