CN112751464B - 一种一体式伺服电机表贴式磁钢分体安装工具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一体式伺服电机表贴式磁钢分体安装工具，包括分段错位主体和磁极补位块，所述磁极补位块与分段错位主体卡接。上述技术方案通过转子磁钢的轴向分段错位有效削弱反电势谐波，采用一体式分段错位结构，保证了错位角度的准确性，使用磁极补位块实现磁极轴向定位，降低运转过程中的转矩脉动，提高了能源利用率。

Description

一种一体式伺服电机表贴式磁钢分体安装工具
技术领域
本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种一体式伺服电机表贴式磁钢分体安装工具。
背景技术
伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机。伺服电机可使控制速度、位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压低等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
伺服电机作为自动化设备的执行元件，对电机本身具有较高的要求。通过转子磁钢的轴向分段错位能有效削弱反电势谐波，并且降低运转过程中的转矩脉动。有资料显示，伺服电机转子结构目前普遍采用表贴式安装方式，而目前尚无较好的方法来实现光轴表面的转子磁极错位。
中国专利文献CN107332378A公开了一种“永磁同步伺服电机转子磁钢表贴固定结构”。采用了包括转子冲片和磁钢，所述转子冲片包括冲片本体、设于冲片本体外周的若干磁隔桥结构，所述磁隔桥结构包括与所述冲片本体连接的支撑部、设于支撑部端部的连接部，所述连接部的两侧分别对称设有向外凸出的凸部，每组所述磁隔桥结构之间设有与其对应匹配的所述磁钢，所述磁钢的两侧分别对称设有向内凹陷的凹部，所述凹部与所述凸部相对应对接卡合。上述技术方案未考虑反电势谐波的影响，并且安装较繁琐。
发明内容
本发明主要解决原有的技术方案未考虑反电势谐波对电机转动影响的技术问题，提供一种一体式伺服电机表贴式磁钢分体安装工具，通过转子磁钢的轴向分段错位有效削弱反电势谐波，采用一体式分段错位结构，保证了错位角度的准确性，使用磁极补位块实现磁极轴向定位，降低运转过程中的转矩脉动，提高了能源利用率。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括分段错位主体和磁极补位块，所述磁极补位块与分段错位主体卡接。分段错位主体套接在转子轴上，磁极补位块有两块，分别通过分段错位主体的两端套接在分段错位主体外侧，实现磁极轴向定位，从而将磁极进行安装固化。
作为优选，所述的分段错位主体为中空圆柱体，分段错位主体两端分别设有一个磁极避位结构。分段错位主体中空部分用于放置转子轴，磁极避位结构用于起避开对侧磁极和安装磁极补位块的作用。
作为优选，所述的磁极避位结构为矩形缺口，分段错位主体两端的磁极避位结构之间存在错位。防止两个磁极补位块之间结合不够紧密导致磁极安装产生误差，同时避免两个磁极补位块之间造成干涉。
作为优选，所述的磁极避位结构旁设有磁极外弧配合面，所述磁极外弧配合面位于分段错位主体内表面。分段错位主体内圆面与转子轴磁极安装面配合，起中心定位作用。
作为优选，所述的磁极外弧配合面包括两个磁极安装面，两个磁极安装面之间的夹角为θ。根据转子上设定的磁极数量以及对磁极进行错位的角度决定夹角θ的具体数值。
作为优选，所述的两个磁极安装面之间的夹角：
Figure BDA0002883962410000021
其中，2p为磁极数，β为磁极的错位角度。
作为优选，所述的磁极补位块为中空的圆柱体，磁极补位块内表面设有磁极补位凸台，所述磁极补位凸台宽度小于磁极避位结构的宽度。磁极补位块中空套接到分段错位主体上，磁极补位凸台宽度小于磁极避位结构的宽度便于将其套接到分段错位主体上。
作为优选，所述的磁极补位凸台上边缘设有磁极补位导向边，所述磁极补位导向边平行于磁极补位块的轴线。磁极补位导向边用于起导向作用，便于磁极补位块套接到分段错位主体上。
本发明的有益效果是：通过转子磁钢的轴向分段错位有效削弱反电势谐波，采用一体式分段错位结构，保证了错位角度的准确性，使用磁极补位块实现磁极轴向定位，降低运转过程中的转矩脉动，提高能源利用率。
附图说明
图1是本发明的一种立体结构图。
图2是本发明的一种分段错位主体的立体结构图。
图3是本发明的一种分段错位主体的截面图。
图4是本发明的一种磁极补位块的立体结构图。
图中1分段错位主体，101磁极避位结构，102磁极外弧配合面，103磁极安装面，2磁极补位块，201磁极补位凸台，202磁极补位导向边。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种一体式伺服电机表贴式磁钢分体安装工具，如图1所示，包括分段错位主体(1)和磁极补位块(2)，所述磁极补位块(2)与分段错位主体(1)卡接。分段错位主体套接在转子轴上，磁极补位块有两块，分别通过分段错位主体的两端套接在分段错位主体外侧，实现磁极轴向定位，从而将磁极进行安装固化。
如图2所示，分段错位主体(1)为中空圆柱体，分段错位主体中空部分用于放置转子轴。分段错位主体(1)两端分别设有一个磁极避位结构(101)，磁极避位结构用于起避开对侧磁极和安装磁极补位块的作用。磁极避位结构(101)为矩形缺口，分段错位主体(1)两端的磁极避位结构(101)之间存在错位。防止两个磁极补位块之间结合不够紧密导致磁极安装产生误差，同时避免两个磁极补位块之间造成干涉。
如图3所示，磁极避位结构(101)旁设有磁极外弧配合面(102)，分段错位主体内圆面与转子轴磁极安装面配合，起中心定位作用。磁极外弧配合面(102)位于分段错位主体(1)内表面。磁极外弧配合面(102)包括两个磁极安装面(103)，两个磁极安装面(103)之间的夹角为θ，θ具体为：
Figure BDA0002883962410000041
其中，2p为磁极数，β为磁极的错位角度。根据转子上设定的磁极数量以及对磁极进行错位的角度决定夹角θ的具体数值。
如图4所示，磁极补位块(2)为中空的圆柱体，磁极补位块(2)内表面设有磁极补位凸台(201)，磁极补位凸台(201)宽度小于磁极避位结构(101)的宽度。磁极补位块中空套接到分段错位主体上，磁极补位凸台宽度小于磁极避位结构的宽度便于将其套接到分段错位主体上。磁极补位凸台(201)上边缘设有磁极补位导向边(202)，所述磁极补位导向边(202)平行于磁极补位块(2)的轴线。磁极补位导向边用于起导向作用，便于磁极补位块套接到分段错位主体上。
工作时，首先将1个磁极补位块2与分段错位主体1组合；然后将转子轴放入上述组合中；在磁极外弧配合面102上插入磁极；安装另一个磁极补位块2；将磁极固化后依次取下磁极补位块2，取出转子；接下来粘贴剩余磁极。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了分段错位主体、磁极补位块等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (4)

1.一种一体式伺服电机表贴式磁钢分体安装工具，其特征在于，包括分段错位主体(1)和磁极补位块(2)，所述磁极补位块(2)与分段错位主体(1)卡接，所述分段错位主体(1)为中空圆柱体，分段错位主体(1)两端分别设有一个磁极避位结构(101)，所述磁极避位结构(101)为矩形缺口，分段错位主体(1)两端的磁极避位结构(101)之间存在错位，所述磁极避位结构(101)旁设有磁极外弧配合面(102)，所述磁极外弧配合面(102)位于分段错位主体(1)内表面，所述磁极补位块(2)为中空的圆柱体，磁极补位块(2)内表面设有磁极补位凸台(201)，所述磁极补位凸台(201)宽度小于磁极避位结构(101)的宽度。
2.根据权利要求1所述的一种一体式伺服电机表贴式磁钢分体安装工具，其特征在于，所述磁极外弧配合面(102)包括两个磁极安装面(103)，两个磁极安装面(103)之间的夹角为θ。
3.根据权利要求2所述的一种一体式伺服电机表贴式磁钢分体安装工具，其特征在于，所述两个磁极安装面(103)之间的夹角：
Figure FDA0003268109380000011
其中，2p为磁极数，β为磁极的错位角度。
4.根据权利要求1所述的一种一体式伺服电机表贴式磁钢分体安装工具，其特征在于，所述磁极补位凸台(201)上边缘设有磁极补位导向边(202)，所述磁极补位导向边(202)平行于磁极补位块(2)的轴线。
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