[發(fā)明專利]機(jī)器人用雙層halbach陣列的定子無鐵心伺服電機(jī)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910283078.1
• 申請(qǐng)日: 2019-04-10
• 公開（公告）號(hào): CN110048569A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李鑫;徐鐵軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蟻人（蘇州）機(jī)械科技有限公司
• 主分類號(hào): H02K16/02
• 分類號(hào): H02K16/02;H02K1/20;H02K3/12;H02K1/27
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種機(jī)器人用雙層halbach陣列的定子無鐵心伺服電機(jī)，其特征在于：包括無鐵心定子盤、位于無鐵心定子盤兩側(cè)的由兩個(gè)對(duì)稱的磁鋼盤構(gòu)成的雙轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子外殼；

無鐵心定子盤由繞組直接澆塑而成；

電樞繞組安裝在定子骨架上，且定子骨架上有冷卻通道，定子骨架由工業(yè)陶瓷材料制作而成；

雙轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子背軛包絡(luò)每極分塊的永磁體A，轉(zhuǎn)子背軛由硅鋼片材料制成；

無鐵心定子盤內(nèi)側(cè)通過粘結(jié)劑固定設(shè)置有永磁體B，永磁體B為雙層halbach陣列結(jié)構(gòu)，且軸向充磁。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人用雙層halbach陣列的定子無鐵心伺服電機(jī)，其特征在于：轉(zhuǎn)子外殼由高機(jī)械強(qiáng)度、非磁性材料制作而成。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種機(jī)器人用雙層halbach陣列的定子無鐵心伺服電機(jī)，其特征在于：無鐵心定子盤內(nèi)設(shè)置有定子，定子的A、B、C三相繞組采用分?jǐn)?shù)槽集中繞組的形式，且選用每齒都繞線的雙層結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種機(jī)器人用雙層halbach陣列的定子無鐵心伺服電機(jī)，其特征在于：繞組使用專用的繞線機(jī)在單齒中進(jìn)行線圈直繞，且采用定子齒頂開槽方法削弱齒槽轉(zhuǎn)矩。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種機(jī)器人用雙層halbach陣列的定子無鐵心伺服電機(jī)，其特征在于：定子節(jié)距為1，每個(gè)線圈只繞在一個(gè)齒上，以此縮短線圈的周長(zhǎng)和繞組端部伸出長(zhǎng)度，減少了用銅量，且線圈端部不重疊，不必設(shè)置相間絕緣；定子各繞組之間無鐵心，采用環(huán)氧樹脂澆灌風(fēng)干固定,且該定子是將繞組定型后放入模具中注塑而成的；且采用8極9虛槽的極槽配合。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種機(jī)器人用雙層halbach陣列的定子無鐵心伺服電機(jī)，其特征在于：永磁體A和永磁鐵B的材料選用鐵氧體永磁體，鐵心采用非晶合金材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種機(jī)器人用雙層halbach陣列的定子無鐵心伺服電機(jī)，其特征在于：伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，永磁體采用表貼式結(jié)構(gòu)，且用鐵氧體永磁體，鐵心采用非晶合金材料，用90°halbach（每四塊組成一對(duì)極）陣列的永磁體排列方式進(jìn)行排列粘貼，并用玻璃絲繩將永磁體捆扎固定。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種機(jī)器人用雙層halbach陣列的定子無鐵心伺服電機(jī)，其特征在于：在滿足轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)要求的前提下，在轉(zhuǎn)子沖片上加開了工藝槽，其提高了電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度和系統(tǒng)性能。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種機(jī)器人用雙層halbach陣列的定子無鐵心伺服電機(jī)，其特征在于：為了防止電機(jī)在高速運(yùn)行或強(qiáng)振動(dòng)條件下表貼永磁體的脫落，在轉(zhuǎn)子外圓上套一個(gè)套筒。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種機(jī)器人用雙層halbach陣列的定子無鐵心伺服電機(jī)，其特征在于：為防止套筒發(fā)熱及渦流損耗，該套筒使用強(qiáng)度高的碳纖維或環(huán)氧材料。