CN203301264U - 一种永磁伺服电机转子磁钢固定拓补结构 - Google Patents

一种永磁伺服电机转子磁钢固定拓补结构 Download PDF

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Abstract

一种永磁伺服电机转子磁钢固定拓补结构，它包括转子铁心，槽楔及磁钢。所述转子铁心上开有三角形凹槽，将槽楔沿凹槽敲入转子铁心，再将磁钢贴附于转子铁心表面。本实用新型解决了电机高速旋转过程中磁钢脱落问题，同时槽楔可以起到磁钢分隔定位作用，使磁钢N，S极沿转子表面均匀分布。转子外表面不需要钢套等保护结构，可以减小电机气隙，提升电机效率。槽楔的相对磁导率约等于1，可有效隔磁，减小了磁钢极间漏磁。电机d轴和q轴磁阻基本相等即Ld≈Lq，凸极效应引起的磁阻转矩约等于0，电磁转矩中只有永磁转矩分量，电机控制方式简单。磁钢采用偏心结构，通过有限元分析对电机极弧系数和磁钢偏心距进行优化，降低了空载反电势的正弦波畸变率和齿槽效应。

Description

一种永磁伺服电机转子磁钢固定拓补结构
技术领域
本实用新型涉及一种永磁伺服电机转子结构，特别涉及一种可以固定电机磁钢的永磁伺服电机转子结构。
背景技术
永磁伺服电机转子结构主要有两种，一种为表贴式即磁钢贴附于转子铁心表面，另一种为嵌入式即磁钢贴附于转子铁心内部。表贴式永磁伺服电机由于结构简单，生产效率高，小功率永磁伺服电机大部分采用此结构。表贴式永磁伺服电机高速运转时，磁钢由于离心力作用可能会脱落转子，损坏电机。
现有表贴式转子结构固定磁钢的方式主要有三种：1.在转子磁钢表面缠绕涂胶的无纬环氧带，再将整个转子在高温下烘烤至无纬带固化。2.在转子磁钢表面套入1Cr18Ni9Ti不锈钢套。3.在转子冲片上开有勾形极靴，利用勾形极靴保护磁钢两侧。上述三种方法存在如下问题：上述方法一工艺复杂，生产效率低，当电机运行在高温等恶劣环境时胶水容易老化，容易造成无纬带松动，转子扫膛损坏电机。上述方法二不锈钢套壁厚为0.2-0.5mm，加工困难，成本较高，电机运转时因钢套为导磁材料在磁场作用下会产生大量涡流损耗，电机温升升高，电机使用寿命降低。上述方法三勾形极靴形状复杂，尺寸较小，转子冲片容易变形，极靴位于两磁钢之间会增加磁钢极间漏磁，降低磁钢利用率。
发明内容
本实用新型克服了现有表贴式转子结构的不足，提供了一种工艺简单，可靠性高，低损耗，高效率的转子磁钢固定结构。
本实用新型按如下方案实现：一种永磁伺服电机转子磁钢固定拓补结构，包括转子铁心，转子槽楔，磁钢，将槽楔沿凹槽敲入转子铁心，再将磁钢贴附于转子铁心表面。转子槽楔两翼将磁钢外表面固定，可防止磁钢因离心力作用而甩落。所述的转子铁心内圆上开有8个圆弧形凹槽，凹槽可降低电机运转过程中轴和转子铁心发生相对旋转风险。所述的转子铁心上均匀开有四个铆钉孔，通过铆钉将转子冲片铆接得到所需叠厚转子铁心。铆钉孔的相对位置可作为磁钢N，S极的定位方向，如可规定铆钉孔右侧为N极或S极，保证每段转子铁心上磁钢极性分布一致。所述的转子冲片上开有一个小圆弧形标记凹槽，通过凹槽可分辨转子冲片的正反面，便于叠片时保证所有转子冲片方向一致，提高转子铁心的平整度和同心度。所述的转子铁心上均匀开有8个三角形通槽，通槽中心线和磁极中心线重合，可降低转子转动惯量，提高电机响应速度。所述转子槽楔为耐高温的F级引拔槽楔，槽楔底部和转子铁心三角形凹槽为过盈配合，利用槽楔顶部两翼扣住磁钢外表面。所述磁钢采用偏心结构，偏心距离大于磁钢的最大厚度，极弧系数为0.75-0.85，可降低反电势波形的正弦波畸变率及齿槽效应，降低电机噪音和转矩波动。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
附图中标记分述如下：1、磁钢，2、转子槽楔，3、三角形凹槽，4、三角形减重孔，5、小圆弧形标记凹槽，6、转子铁心，7、铆钉孔，8、圆弧形槽。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示的一种永磁伺服电机转子磁钢固定拓补结构，如图1所示，磁钢1贴附于转子铁心6，将转子槽楔2敲入转子铁心6，利用转子槽楔2两翼将磁钢1外表面固定。转子铁心上开有一个小圆弧形标记凹槽5，便于转子冲片叠压时所有冲片朝向一致。转子铁心6上开有4个铆钉孔7，通过铆钉铆接得到所需厚度的转子铁心6。转子铁心上开有8个三角形凹槽3，可降低转子转动惯量，提高电机响应。转子铁心开有8个圆弧形凹槽8，转子铁心和轴为过盈连接。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (2)

1.一种永磁伺服电机转子磁钢固定拓补结构，其特征是：包括转子铁心(6)，转子槽楔(2)和磁钢(1)三大部件，磁钢(1)采用偏心结构，转子铁心(6)上开有8个三角形凹槽(3)，8个圆弧形槽(8)通过转子铁心和轴为过盈连接，4个铆钉孔(7)通过铆钉铆接得到所需厚度的转子铁心(6)，1个小圆弧形标记凹槽(5)便于转子冲片叠压时所有冲片朝向一致，磁钢(1)贴附于转子铁心(6)，转子槽楔(2)敲入转子铁心(6)凹槽，利用转子槽楔(2)两翼将磁钢(1)外表面固定。 
2.根据权利要求1所述一种永磁伺服电机转子磁钢固定拓补结构，其特征在于：所述磁钢为偏心结构，偏心距偏心距离大于磁钢的最大厚度，磁钢均匀分布于转子铁心上。 
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