[發明專利]一種改進設計的永磁同步伺服電機結構

在審

• 申請號: 201711234714.9
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108054893A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 冒娟娟;崔業兵;曾凡銓;宋樹偉;周陽
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: H02K21/14
• 分類號: H02K21/14;H02K7/00;H02K29/06;H02K7/08;H02K5/06;H02K5/24;H02K7/10
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張歡

一種改進設計的永磁同步伺服電機結構，包括轉子軸(1)、軸承端蓋(3)、角接觸球軸承(4)等；轉子軸(1)安裝在外殼(5)內，永磁體(7)安裝在轉子軸(1)中部，定子(6)套在永磁體(7)上，位于外殼(5)內；角接觸球軸承(4)安裝在轉子軸(1)的一端；軸承端蓋(3)安裝在外殼(5)一端，固定角接觸球軸承(4)外圈；深溝球軸承(8)、旋轉變壓器(9)依次安裝在轉子軸(1)另一端，旋轉變壓器(9)靠近轉子軸(1)端部，接插件(11)安裝在外殼(5)上。本發明保證了端蓋中心孔和殼體的同軸度，提高了電機外部結構強度，解決了分離式電機因同軸度引起的轉子歪斜的問題以及螺栓聯結引起的局部振動問題。

技術領域

本發明涉及運載火箭控制系統伺服機構，特別涉及一種改進設計的永磁同步伺服電機結構。

背景技術

目前，伺服電機的機械結構是通過各個分立零件裝配得到的，其中，電機端蓋是電機結構中的一個重要零件，它通過軸承將定轉子聯系在一起，對電機質量起著至關重要的作用。它的結構設計不僅影響著電機的機械強度及外觀造型，同時也影響著電機的加工及整體裝配工藝。

目前常見的電機機構中，端蓋和電機殼體是分開進行加工，然后再利用螺栓將二者組裝起來，構成電機的外部結構。這樣的方案，提高了電機的生產效率，但同時也帶來了很多的缺點。例如，同軸度問題、振動發聲問題和強度問題等。由于端蓋的生產和殼體的生產是分開的，因此它們在被制造時參考的基準是不同的，比如端蓋和殼體的接觸平面的平面度不達標準就會影響到裝配效果，就會容易造成端蓋中心孔和殼體有一定的同軸度誤差。另外，端蓋和殼體采用螺栓緊固的方式相結合，螺栓孔的精度也會對二者的同軸度產生影響，例如螺栓孔的圓柱度誤差、同軸度誤差等，會影響端蓋與殼體之間的安裝，進而影響軸承的安裝，會導致轉子軸歪斜的問題，嚴重影響電機的制造精度，甚至無法正常使用。另外還有振動問題，主要是軸向振動。端蓋的軸向振動主要是由軸承回轉激發的，其次，作用在定子鐵芯上的電磁振動方波，同時也作用在轉子上，它也會通過軸承傳到端蓋上。另外，電機在運行過程中，轉子旋轉使端蓋內腔氣體產生流動，該氣流混雜著氣隙磁場所建立的電磁聲，與端蓋內腔產生相互作用，也會產生振動。而端蓋和殼體之間，就依靠螺栓來緊固，顯然不能提供足夠大的外力來抑制這些振動源，那么會引起局部的振動超標，影響到電機的工作精度。此外，隨著工作年限的增加以及受到軸向振動的影響，端蓋和殼體之間會逐漸產生間隙，會加劇振動的程度，甚至還會產生噪聲，嚴重影響電機的正常運轉。因此，在裝配電機時，還需要考慮螺栓的強度問題，能承受的軸向載荷量等，這就增加了很大的工作量，也使得電機的整體強度受到影響。整體上來看，目前的制造工藝雖然提高了電機的生產效率，但是卻增加了一些復雜的問題，影響到電機的工作效率和精度。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種改進設計的永磁同步伺服電機結構，能夠提高端蓋與殼體配合的同軸度且降低振動影響，同時可以實現機構布局更加緊湊。即通過提高端蓋與殼體配合的同軸度，使得軸承的安裝精度提高，進而提高轉子軸的精度。另外，通過降低電機振動帶來的影響，可使得電機的運轉更加平穩，保證工作精度要求。

本發明所采用的技術方案是：一種改進設計的永磁同步伺服電機結構，包括轉子軸、軸承端蓋、角接觸球軸承、外殼、定子、永磁體、深溝球軸承、旋轉變壓器、接插件；轉子軸安裝在外殼內，永磁體安裝在轉子軸中部，定子套在永磁體上，位于外殼內；角接觸球軸承安裝在轉子軸的一端；軸承端蓋安裝在外殼一端，固定角接觸球軸承外圈；深溝球軸承、旋轉變壓器依次安裝在轉子軸另一端，旋轉變壓器靠近轉子軸端部，接插件安裝在外殼上，分別接電機三相接點及旋轉變壓器引線。

角接觸球軸承有兩個，背靠背安裝，外圓與外殼內孔配合。

還包括鎖緊螺母，轉子軸為中空結構，轉子軸上設置軸肩并加工螺紋；鎖緊螺母通過螺紋安裝在并排的兩個角接觸軸承一側，固定角接觸球軸承內圈，并排的兩個角接觸軸承另一側通過轉子軸的軸肩限位。

還包括旋變鎖緊螺母，旋轉變壓器通過旋變鎖緊螺母鎖緊在轉子軸上。