CN200997554Y - 一种低压交流永磁同步伺服电机 - Google Patents

Abstract

一种低压永磁同步交流伺服电机，属于伺服电机技术领域。包括绕组下线(1)、转子(2)、定子等；定子采用36槽(13)均匀分布，将定子铁心叠压(16)后加上法兰(17、18)、轴承、转子轴(19)直接连接组成整个电机，而不在定子铁心(16)外再加装机壳，转子(2)采用整体钢结构。本实用新型的优点在于：适合于低压传动的场合，并且电机结构小巧，易于安装，对环境的适应能力强。有利的是提高电机的散热性，解决低压电机特有的温升问题，延长电机的使用寿命。

Description

一种低压交流永磁同步伺服电机

技术领域

本实用新型专利属于伺服电机技术领域，特别是提供了一种低压交流永磁同步伺服电机，是采用永磁材料的低压交流永磁同步伺服电机。

背景技术

随着信息技术的飞速发展，自动化领域需要更为方便快捷的传动方式，此外采用蓄电池供电的传动系统会大大提高传动系统的灵活性和适应能力，低压伺服技术就是在这种背景下发展起来的。

永磁同步电机是近几年来快速发展起来的新型电机，与电励磁电机相比，永磁电机，特别是稀土永磁电机具有结构简单，运行可靠；体积小，质量轻；损耗小，效率高；电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点，稀土永磁被广泛的应用到电机领域，不仅可以部分替代传统的电励磁电机，而且可以实现电励磁电机难以达到的高性能。

永磁体在同机座号的小型电机中能够得到优于传统电励磁电机的性能，同时为了满足伺服系统快速响应的特点，更考虑到低压电源的需要，所以，开发一种新型的低压永磁同步交流伺服电机具有重要的现实意义。

实用新型专利内容

本实用新型专利目的是提供一种低压交流永磁同步伺服电机，解决了低压电机大电流的问题，良好的改善了电机的散热环境。

本实用新型专利包括绕组下线(1)、转子、定子等。

电机绕组的下线结构如下，电机极数为6；电机每相绕组的并联支路数为1；每极每相槽数为2；每槽放入导体数为3；下线方式选取单层整距。

转子(2)采用整体钢结构，对圆柱型转子表面(3)开槽以嵌入永磁体。

嵌入转子共24块永磁体(4～7)，在轴向上分为4组，每组分为6块贴在转子表面。两组左旋(7)，两组右旋(5)，在轴向上交叉排列，即轴向顺序为左旋-右旋-左旋-右旋。同时，左旋转子铁心(9)和右旋转子铁心(10)也按同样顺序排列。旋转的目的是为了倾斜一定角度，以达到削弱齿槽转矩的作用。

本发明是将定子铁心冲片(11)叠压(16)后加上前法兰(17)、后法兰(18)、轴承(19)等直接安装用螺丝安装在一起，而不在定子铁心外再加装机壳。

本发明的转子采用永磁结构，定子结构和传统的电励磁电机一样。为适应低压电压的需要，在不改变电机额定功率的情况下，需要对电机的线圈进行重新设计，这里就和传统的电机有很大的区别，特殊的用途决定了电机有着特殊的结构。此外电机的转子考虑到加工的需要，采用整体的圆柱型结构，而没有采用叠片式结构。采用倾斜的永磁体结构，一方面降低了电机的齿槽转矩，另一方面，使得电机反电势得到了适当的升高，为电机的结构小巧提供了保证。最后，为了解决低压电机大电流的问题，不在定子铁心外部增加机壳，良好的改善了电机的散热环境。

本发明的优点在于：适合于低压传动的场合，并且电机结构小巧，易于安装，对环境的适应能力强。有利的是提高电机的散热性，解决低压电机特有的温升问题，延长电机的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型专利的定子线组展开图。

图2为本实用新型专利的转子铁心及永磁块示意图。

图3为本实用新型专利的定子铁心冲片结构图。

图4为本实用新型专利的电机总装图。

具体实施方式

定子绕组连线方式

绕组的连接方式很大程度上决定了电机的性能，不同的绕组排列会改变电机从启动到稳定运行的各项参数，并且绕组的排列方式灵活多变。本专利中的定子绕组连线如图1所示。定子冲片11共36槽13；每个线圈组由2个线圈构成；每个线圈由3个导体组成；每个导体由多根导线并绕，所谓并绕就是将一定数量的导线并联到一起作为一个直径较大的导线使用；线圈组的跨距为6，正好是每一极所跨过的槽数。另外每相由三个线圈组构成，在本专利中，将这三个线圈组首尾串连到一起，构成一个支路。

有利的是使得电机的绕线端部减小，从而在一定程度上减小电机的体积；采用一个并联支路，减小了产生环流的可能，提高了电机的安全可靠性；选用较大的并绕根数使得电机能够承受更大的电流负荷。

转子铁心结构

本发明的转子铁心结构如图2所示，它包括右旋转子铁心9、左旋转子铁心10、右旋磁钢5、左旋磁钢7几部分。电机为6极电机，径向上转子有6块永磁体(4～7)按照N-S相邻的顺序排列。图中4、6分别为永磁体的侧视图，5、7为永磁块的正视图。在本发明中，轴向将电机转子分成4段，每段都让转子的永磁块倾斜一定的角度8，图2中所示的就是倾斜一定角度后的4段中的两段。左旋磁钢10，按照对称的方式就可以做成右旋磁钢9，在轴向上以左旋-右旋-左旋-右旋的顺序排列，并且安装时轴向相邻的两块永磁体极性一致。永磁块安装在转子铁心的表面3。

有利的是，在体积一定的情况下提高了电机的反电势，而且轴向的排列方式使得电机的齿槽转矩有了明显的降低。

定子冲片结构

本发明中的定子冲片结构如图3所示，安装结构如图4所示。这里需要提出的一点是，定子铁心冲片11做成八边形的目的是在安装的时候使得定子的铁心直接与空气接触，而省去了机壳。安装时通过安装孔12将两端的前法兰17、后法兰18连接定子冲片11，并使用轴承将转子架起。

Claims (4)

1、一种低压交流永磁同步伺服电机，包括定子、转子(2)、绕组下线(1)部分；其特征在于：将定子铁心叠压(16)后加上法兰(17、18)、轴承、转子轴(19)直接连接组成整个电机，而不在定子铁心(16)外再加装机壳，转子(2)采用整体钢结构。

2、根据权利要求1所述的电机，其特征在于：绕组下线(1)，电机极数为6；电机每相绕组的并联支路数为1；每极每相槽数为2；每槽放入导体数为3；下线方式选取单层整距。

3、根据权利要求1所述的电机，其特征在于：转子(2)采用整体钢结构，使圆柱型转子表面(3)以嵌入永磁体。

4、根据权利要求3所述的电机，其特征在于：嵌入转子共24块永磁体，在轴向上分为4组，每组分为6块贴在转子表面(3)；两组左旋，两组右旋，在轴向上交叉排列，即轴向顺序为左旋-右旋-左旋-右旋。

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