[實用新型]一種轉(zhuǎn)子開槽的內(nèi)置式永磁伺服電機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821551393.5
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN208904785U
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢巍;張建;陽輝;林鶴云;黃沁
• 申請（專利權(quán)）人: 南京埃斯頓自動化股份有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 奚銘

一種轉(zhuǎn)子開槽的內(nèi)置式永磁伺服電機，包括定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸，在轉(zhuǎn)子上開槽來減小轉(zhuǎn)子渦流損耗，轉(zhuǎn)子包括徑向充磁式釹鐵硼永磁體、轉(zhuǎn)子鐵心背軛、永磁內(nèi)槽、外空氣槽和/或內(nèi)空氣槽，其中，外空氣槽設(shè)置于轉(zhuǎn)子的外表面，位于相鄰兩個永磁體之間，內(nèi)空氣槽位于永磁體和轉(zhuǎn)軸之間，永磁體安裝于永磁內(nèi)槽中。本實用新型通過對轉(zhuǎn)子進行開槽的內(nèi)置式永磁轉(zhuǎn)子設(shè)計，削弱非正弦電樞反應(yīng)磁場分布所產(chǎn)生的低次諧波磁場，減少轉(zhuǎn)子渦流損耗，提升電機綜合運行效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于伺服電機技術(shù)領(lǐng)域，涉及永磁伺服電機，為一種轉(zhuǎn)子開槽的內(nèi)置式永磁伺服電機。

背景技術(shù)

永磁伺服電機(Permanent Magnet Servo Motor)由于其調(diào)速性能好，轉(zhuǎn)矩密度高和精度高等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于機器人、機床、紡織行業(yè)等伺服工作場合。

目前伺服電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)多采用表貼式，表貼式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)多采用磁鋼加膠黏貼在轉(zhuǎn)子鐵心表面，然后在磁鋼外面加玻璃纖維或者其他非導(dǎo)磁護套固定，以防止電機在高速運轉(zhuǎn)時，由于離心力作用，磁鋼會出現(xiàn)松動或者脫落的情況。而玻璃纖維保護套在轉(zhuǎn)子制作裝配工藝上比較麻煩，增加制造成本。且采用鋼套結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生渦流損耗，降低了電機效率，影響綜合性能。因此，內(nèi)置式永磁伺服電機被廣泛研究，但由于轉(zhuǎn)子鐵心為電樞反應(yīng)提供了磁通路徑，電樞反應(yīng)磁動勢諧波較多，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子渦流損耗大，此外扭矩波動特性和振動噪聲較大，綜合伺服性能有待進一步提升。

因為工業(yè)機器人用伺服電機要求較高的工藝精度，綜合效率以及平穩(wěn)轉(zhuǎn)矩輸出等性能要求。鑒于此，有必要提出一種高轉(zhuǎn)矩密度新型工業(yè)機器人用內(nèi)置式永磁伺服電機，以提升綜合運行效率和運行可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型要解決的問題是：現(xiàn)有技術(shù)中的內(nèi)置式永磁伺服電機的轉(zhuǎn)子渦流損耗大，高速運行可靠性低和綜合運行效率低。

本實用新型設(shè)計了轉(zhuǎn)子開槽的內(nèi)置式永磁伺服電機，通過在轉(zhuǎn)子上開槽，削弱非正弦電樞反應(yīng)磁場分布所產(chǎn)生的低次諧波磁場，減少轉(zhuǎn)子渦流損耗，包括以下三種實現(xiàn)方案：

一種轉(zhuǎn)子開槽的內(nèi)置式永磁伺服電機，包括定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸，在轉(zhuǎn)子上開槽來減小轉(zhuǎn)子渦流損耗，轉(zhuǎn)子包括徑向充磁式釹鐵硼永磁體、外空氣槽、轉(zhuǎn)子鐵心背軛和永磁內(nèi)槽，外空氣槽設(shè)置于轉(zhuǎn)子的外表面，位于相鄰兩個永磁體之間，沿著轉(zhuǎn)子圓周上均勻分布，永磁體安裝于永磁內(nèi)槽中。

一種轉(zhuǎn)子開槽的內(nèi)置式永磁伺服電機，包括定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸，在轉(zhuǎn)子上開槽來減小轉(zhuǎn)子渦流損耗，轉(zhuǎn)子包括徑向充磁式釹鐵硼永磁體、內(nèi)空氣槽、轉(zhuǎn)子鐵心背軛和永磁內(nèi)槽，內(nèi)空氣槽位于永磁體和轉(zhuǎn)軸之間，沿著轉(zhuǎn)子圓周上均勻分布，永磁體安裝于永磁內(nèi)槽中。

一種轉(zhuǎn)子開槽的內(nèi)置式永磁伺服電機，包括定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸，在轉(zhuǎn)子上開槽來減小轉(zhuǎn)子渦流損耗，轉(zhuǎn)子包括徑向充磁式釹鐵硼永磁體、外空氣槽、內(nèi)空氣槽、轉(zhuǎn)子鐵心背軛和永磁內(nèi)槽，外空氣槽設(shè)置于轉(zhuǎn)子的外表面，位于相鄰兩個永磁體之間，內(nèi)空氣槽位于永磁體和轉(zhuǎn)軸之間，永磁體安裝于永磁內(nèi)槽中。

作為優(yōu)選方式，上述方案中的外空氣槽的截斷面為開口的三角形，開口朝向定子。

進一步的，外空氣槽與永磁體連接的導(dǎo)磁橋厚度大于0.4mm。

進一步的，外空氣槽槽內(nèi)的頂角為圓弧倒角，便于工藝制作加工。

作為優(yōu)選方式，上述方案中的內(nèi)空氣槽的截斷面為矩形。

進一步的，內(nèi)空氣槽的位置正對于永磁體的中間，內(nèi)空氣槽寬度大于0.5mm。

進一步的，內(nèi)空氣槽與永磁體連接的導(dǎo)磁橋厚度大于0.4mm。

作為優(yōu)選方式，上述任一項方案所述轉(zhuǎn)子開槽的內(nèi)置式永磁伺服電機，所述轉(zhuǎn)子表面采用不均勻氣隙的設(shè)計，即采用轉(zhuǎn)子表面非同心式削極方式。