CN203850950U - 一种伺服电机定子 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种伺服电机定子，包括通过塑封材料塑封成一体的电机定子铁芯、绕组、前端盖、电路连接板及连接器，所述塑封材料直接形成定子的外壳。本实用新型可以广泛用于防护等级达到IP67以上，噪音低、耐热性、耐化学腐蚀性绝缘性高的电机；此定子采用塑封结构，其结构简单，制造工艺简单，降低生产成本，并保证电机的定子内孔与前端盖轴承室的同心度，提高电机的定子刚度性能，降低震动；提高电机绝缘性；采用此定子的电机具有效率高、体积小、重量轻、噪声低及适合大规模生产等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种伺服电机定子。
背景技术
传统的伺服电机中，定子由机壳、定子铁芯、绕组、接线盒或连接器等部件组成；传统的伺服电机一般采用铝壳、钢板或灰铸铁作外壳结构，电机外壳与定子铁芯的连接一般采用过盈或过渡配合，由于零件的形位误差，外壳内腔与定子铁芯的外圆不能完全接触，之间存在间隙，热阻增加，不利于热的传导，影响电机整体散热；间隙还会导致整体刚性不足，在伺服控制下高速运转时，容易产生振动，噪音增加。
其次，绕组是直接嵌入带有绝缘的定子铁芯槽内，通过在槽口嵌入槽楔，防止绕组松动，而绕组与定子铁芯槽之间没有完全接触，存在间隙，绕组线间也是间隙，热阻也会增加，不利于热的传导，同时在电磁力的作用下，绕组的刚性不足，也会带来电磁振动噪音。
再次，电机的动力引出线采用接线盒转接或连接器转接引出，接线盒或连接器通过螺钉连接固定在外壳上，此结构复杂，安装工艺繁琐。
此外，传统的伺服电机定子与端盖连接一般采用止口配合，配合方式采用过渡配合，然后采用螺钉拧紧固定连接，因此，定子铁芯内圆与端盖轴承室孔的同轴度不是很好。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是现有的伺服电机中采用的分体式结构的定子，其外壳内腔与定子铁芯的外圆之间、绕组与定子铁芯槽之间均存在间隙，从而导致热阻增加，不利于热的传导，容易产生振动，噪音增加；电机的动力引出线采用接线盒转接或连接器转接引出，结构复杂，安装工艺繁琐；定子铁芯内圆与端盖轴承室孔的同轴度不是很好。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种伺服电机定子，包括通过塑封材料塑封成一体的电机定子铁芯、绕组、前端盖、电路连接板及连接器，所述塑封材料直接形成定子的外壳。
采用塑封材料直接做电机外壳，保证电机的机械性能，有较高的电阻率和击穿耐压及密封性，以保证电机的电气绝缘性能。所述塑封材料采用现有的导热性能高的塑封材料，此外，一体式的设计解决了外壳内腔与定子铁芯的外圆之间存在间隙的问题，有利于热的传导，减小了热阻，增加定子刚度，降低电机的振动噪音，提高绝缘性能及提高防护等级，同时节省螺钉连接。
为进一步减小热阻，还设有定子绝缘骨架，定子绝缘骨架分别从定子铁芯的两端插入并与定子铁芯连为一体，绕组绕接在定子绝缘骨架上。本实用新型通过将定子绝缘骨架套在定子铁芯上，然后绕组直接绕在定子绝缘骨架上，再通过导热性能高的塑封材料塑封使得定子铁芯、定绝缘骨架及绕组连为一体，从而解决了现有技术中绕组与定子铁芯槽之间没有完全接触，存在间隙的问题，进一步提高了热的传导性，减小了热阻。
作为本实用新型的一种改进方案，电路连接板固定于定子绝缘骨架上，电路连接板的一端连接电机内部三相电源及接地点，另一端与连接器连接，其中连接器焊接在电路连接板上，并通过连接器与外部电源连接。三相电源引出线焊接在电路连接板上，由电路连接板引出动力引出线，连接器焊接在电路连接板上。该种方式将定子绝缘骨架、电路连接板、连接器连为一体，所述三相电源引出线是指从电机内部引出的三根线，动力引出线是指通过弯头与外部电源连接线，其优点是简化连接结构，提高连接可靠性；接触电阻小，减小电机引出线接头过热等问题；此结构可以缩小电机体积，同时工艺简单，这种连接方式可以便于实现自动化生产，提高生产效率，适用于大批量生产。
为简化安装工艺、使产品便于制作，所述定子绝缘骨架内侧连接定子铁芯，外侧沿圆周设置一个以上的定位用的针子，电路连接板上设有与前述针子对应设置的U槽，用于卡接定子绝缘骨架上的针子，所述电路连接板上还设有一个以上的插孔，连接器上设有一个以上的与插孔对应设置的弯针，用以定位电路连接板和连接器，所述弯针一端插入插孔内，另一端连接外设电源。该种连接方式结构简单，制造工艺简单。
为提高定子铁芯内圆与端盖轴承室孔的同轴度，前端盖的轴承室内孔尺寸与定子铁芯内孔尺寸相同，所述前端盖的轴承室内孔与定子铁芯内孔同轴设置，前端盖套在定子铁芯外圆上。
本实用新型的优点是：可以广泛用于防护等级达到IP67以上，噪音低、耐热性、耐化学腐蚀性绝缘性高的电机；此定子采用塑封结构，其结构简单，制造工艺简单，降低生产成本，并保证电机的定子内孔与前端盖轴承室的同心度，提高电机的定子刚度性能，降低震动；提高电机绝缘性；采用此定子的电机具有效率高、体积小、重量轻、噪声低及适合大规模生产等特点。
附图说明
图1是现有的定子结构示意图。
图2是本实用新型定子的结构示意图（剖面图）。
图3是本实用新型定子绝缘骨架的结构示意图。
图4是本实用新型电路连接板的结构示意图。
图5是本实用新型连接器的结构示意图。
图6是本实用新型定子半成品的结构示意图（立体图）。
图7是本实用新型定子成品的结构示意图（立体图）。
具体实施方式
如图1所示，传统的伺服电机一般采用铝壳、钢板或灰铸铁作外壳结构，此种电机外壳1与定子铁芯4的连接一般采用过盈或过渡配合，由于零件的形位误差，外壳1内腔与定子铁芯4的外圆不能完全接触，之间存在间隙，热阻增加，不利于热的传导，影响电机整体散热； 间隙还会导致整体刚性不足，在伺服控制下高速运转时，容易产生振动，噪音增加。
绕组2是直接嵌入带有绝缘3的定子铁芯槽内，通过在槽口嵌入槽楔，防止绕组松动，而绕组与定子铁芯槽之间没有完全接触，存在间隙，绕组2线间也是间隙，热阻也会增加，不利于热的传导，同时在电磁力的作用下，绕组的刚性不足，也会带来电磁振动噪音。
电机的动力引出线采用接线盒5转接或连接器转接引出，接线盒或连接器通过螺钉连接固定在外壳1上，此结构复杂，安装工艺繁琐。
传统的伺服电机定子与端盖连接一般采用止口配合，配合方式采用过渡配合，然后采用螺钉拧紧固定连接，因此定子铁芯内圆与端盖轴承室孔的同轴度不是很好。
传统的伺服电机动力引出线直接通过绕组2端部直接引到接线盒5。
如图2-7所示，本发明采用BMC材料将前端盖1、绕组2、定子铁芯4、电路连接板7和连接器6等塑封成整体，并由BMC材料直接做电机外壳5，保证电机的机械性能，有较高的电阻率和击穿耐压及密封性，以保证电机的电气绝缘性能。
定子绝缘骨架3套在定子铁芯上4，然后绕组2直接绕在定子绝缘骨架3上，定子铁芯4定绝缘骨架3及绕组2连为一体。
电路连接板7固定于定子绝缘骨架3，三相电源引出线焊接在电路连接板7上，由电路连接板7引出动力引出线，从而电路连接板7、定子铁芯4、定子绝缘骨架3、绕组2连接为一体。
定子绝缘骨架3的端面上有9个针子100，用于电路连接板7的预固定，电路连接板7外沿圆周均匀开有9个“U”槽101，将9个“U”槽101套在定子绝缘骨架3上的9个针子100；连接器6中的弯针104用于与电路连接板7连接定位。
前端盖1的轴承室内孔尺寸与定子铁芯4内孔尺寸相同，以前端盖1的轴承室内孔与定子铁芯4内孔定位，前端盖1套在定子铁芯4外圆上，保证了定子铁芯4内孔与前端盖1的轴承室内孔的同心度。
制作定子半成品时，定子铁芯4套上定子绝缘骨架3，绕组2直接绕在定子绝缘骨架3后，将电路连接板7中的“U”槽101插入在材料为塑料的定子绝缘骨架3的针子100上进行预固定，然后通过烫化定子绝缘骨架3上的针子100烫平，从而将电路连接板7固定在定子绝缘骨架3上，电路连接板7固定牢固后；将连接器6中的弯头插针104插入电路连接板7的插孔103进行预定位，然后通过专用工装再次定位连接器6与定子铁芯4的相对位置，再最终用焊接方式将连接器6固定在电路连接板7上。
继而制作定子成品时，用专用的模具压制而成。其中在模具上设有涨紧芯轴，先将定子铁芯4内孔套在涨紧芯轴上，并将定子铁芯4固定，然后再将前端盖1的轴承室内孔也套在涨紧芯轴上，保证前端盖1的轴承室与定子铁芯4内孔的同轴，同时前端盖1的内止口套在定子铁芯4的外圆上，并将前端盖固定，然后专用注塑设备用BMC材料将带前端盖1、连接器6及电路连接板7、绕组2、定子铁芯4塑为一个整体。
Claims (5)
1.一种伺服电机定子，其特征是：包括通过塑封材料塑封成一体的电机定子铁芯、绕组、前端盖、电路连接板及连接器，所述塑封材料直接形成定子的外壳。
2.根据权利要求1所述的一种伺服电机定子，其特征是：还设有定子绝缘骨架，定子绝缘骨架分别从定子铁芯的两端插入并与定子铁芯连为一体，绕组绕接在定子绝缘骨架上。
3.根据权利要求2所述的一种伺服电机定子，其特征是：电路连接板固定于定子绝缘骨架上，电路连接板的一端连接电机内部三相电源及接地点，另一端与连接器连接，其中连接器焊接在电路连接板上，并通过连接器与外部电源连接，三相电源引出线焊接在电路连接板上，由电路连接板引出动力引出线，连接器焊接在电路连接板上。
4.根据权利要求3所述的一种伺服电机定子，其特征是：所述定子绝缘骨架内侧连接定子铁芯，外侧沿圆周设置一个以上的定位用的针子，电路连接板上设有与前述针子对应设置的U槽，用于卡接定子绝缘骨架上的针子，所述电路连接板上还设有一个以上的插孔，连接器上设有一个以上的与插孔对应设置的弯针，用以定位电路连接板和连接器，所述弯针一端插入插孔内，另一端连接外设电源。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种伺服电机定子，其特征是：前端盖的轴承室内孔尺寸与定子铁芯内孔尺寸相同，所述前端盖的轴承室内孔与定子铁芯内孔同轴设置，前端盖套在定子铁芯外圆上。
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