[實用新型]一種高精度可控的伺服電機

有效

• 申請號: 201920740614.1
• 申請日: 2019-05-22
• 公開（公告）號: CN209593234U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 史艷霞;李益敏;楊雷
• 申請（專利權）人: 天津中德應用技術大學
• 主分類號: H02K16/00
• 分類號: H02K16/00;H02K5/04;H02K1/27;H02K11/21;H02K7/10
• 代理公司: 常州市權航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 陳萍

本實用新型公開了一種高精度可控的伺服電機，包括機殼，其為一多級式的中空桶狀結構，且機殼前端軸中心向腔體內延伸設置一第一中空定子軸；后端蓋，其軸中心向機殼內延伸設置一第二中空定子軸；轉子，其包括轉動設置在機殼中的轉子軸和設置在轉子軸外周的第一磁鋼和第二磁鋼，第一磁鋼和第二磁鋼與轉子軸同步轉動，且轉子軸的軸向第一端從機殼的前端開口向外引出，該引出端連接一諧波減速器；第一定子，其安裝在第一中空定子軸外周；以及第二定子，其安裝在第二中空定子軸外周。本實用新型在無框電機的基礎上使用外轉子結構，并將外轉子與減速器直連，同時用兩個定子分別勵磁控制的方式來調節電機的頻率，具有結構扁平，結構兼容性高等優點。

技術領域

本實用新型涉及伺服電機領域，具體涉及一種高精度可控的伺服電機。

背景技術

伺服電機是一種在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機，它的控制速度、位置精度非常準確，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象，在服務類機器人領域，伺服電機是用來驅動機器人關節處的驅動元件做高精度的連桿運動，但由于普通伺服電機的恒轉矩特性，使得其調速范圍較窄，很難達到對機器人所需的高精度可控性。

近年來，雙定子永磁電機因其易于啟動、調速便捷的特性而得到了大量的研究，目前市面上現有雙定子永磁電機的結構包括：機殼，雙定子結構，以及雙轉子結構，隨著輸入信號對兩個轉子進行的單獨控制，電機快速反應并輸出動能，這種結構使得電機的占用空間較大，并且無法做到高精度的動力輸出，控制方式也較為復雜，因此只能用于工業機器人等對電機長度及控制精度不敏感的領域。

實用新型內容

本實用新型的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。

本實用新型還有一個目的是提供一種高精度可控的伺服電機，具有結構簡單，設計合理，易于安裝，穩定性好等優點。

為了實現本實用新型的目的和其它優點，提供了一種高精度可控的伺服電機，包括：

機殼，其為一多級式的中空桶狀結構，且所述機殼前端軸中心向腔體內延伸設置一第一中空定子軸；

后端蓋，其外周密封固定在所述機殼的尾部開口上，所述后端蓋軸中心向所述機殼內延伸設置一第二中空定子軸，所述第一中空定子軸與所述第二中空定子軸同軸間隔設置；

轉子，其包括轉動設置在所述機殼中的轉子軸和設置在所述轉子軸外周的第一磁鋼和第二磁鋼，所述第一磁鋼和所述第二磁鋼與所述轉子軸同步轉動，且所述轉子軸的軸向第一端從所述機殼的前端開口向外引出，該引出端連接一諧波減速器，所述轉子軸的軸向第二端轉動設置在所述第二中空定子軸中；

第一定子，其安裝在所述第一中空定子軸外周，所述第一磁鋼分布在所述第一定子外周；以及

第二定子，其安裝在所述第二中空定子軸外周，所述第二磁鋼分布在所述第二定子外周。

優選的，所述機殼內依次設置有相互連通的第一圓柱形腔體和第二圓柱形腔體，且內徑依次增大，所述轉子軸第一端轉動設置在所述第一圓柱形腔體中，且所述轉子軸與所述第一圓柱形腔體之間夾設一第一軸承；所述第一中空定子軸從所述第二圓柱形腔體前端向所述第二圓柱形腔體內延伸，且所述第一中空定子軸與所述第二圓柱形腔體同軸設置，所述第一中空定子軸的內徑小于所述第一圓柱形腔體的內徑。

優選的，所述第一中空定子軸與所述第二中空定子軸的內外徑一致，且所述第一中空定子軸與所述第二中空定子軸軸向對稱設置，所述轉子軸貫穿設置在所述第一中空定子軸與所述第二中空定子軸中。

優選的，所述轉子軸的軸身上依次設置有第一臺階和第二臺階，且外徑依次減小，所述第一臺階位于所述第二圓柱形腔體中，所述第二臺階位于所述轉子軸第二端的端頭，所述第一臺階與所述第一中空定子軸之間夾設一第二軸承，所述第一臺階與所述第二中空定子軸之間夾設一第三軸承，所述第二軸承和所述第三軸承的軸向位置被限定所述第一臺階上。