CN206742983U - 一种永磁同步伺服电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电机技术领域，具体涉及一种永磁同步伺服电机，包括左端盖、筒体、右端盖、转子组件，左端盖右端焊接有第一端板，第一端板安装有第一轴承，筒体的右端焊接有第二端板，第二端板安装有第二轴承，筒体圆周内壁上设有定子铁芯，转子组件包括转轴、永磁铁，转轴外圆周上安装有转子铁芯，转子铁芯上设有磁轭，磁轭沿轴向方向分成奇数段，每段磁轭的外圆周连接有多个磁轭凸起，相邻两个磁轭凸起之间形成磁体槽，永磁体包括N极磁钢和S极磁钢，N极磁钢和S极磁钢于每段磁轭上沿周向间隔布置。其目的是：解决现有永磁同步伺服电机结构设计缺陷存在加工难度较大，加工成本较高，振动和噪音较大，结构较复杂的问题。

Description

一种永磁同步伺服电机

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，具体涉及一种永磁同步伺服电机。

背景技术

永磁同步伺服电机是交流永磁伺服电动机的一种，它是在转子上加永磁体的方法来产生磁场，由于永磁材料的固有特性，它不再需要外加能量就能在其周围空间建立很强的永久磁场，既简化了电机结构，有节约了能量，广泛应用于中小容量高精度传动领域。永磁同步伺服电机和直流电机相比，没有直流电机的换向器和电刷等缺点；和异步电机相比，它由于不需要无功励磁电流，因而效率高，功率因素高，力矩惯量比大，定子电流和定子电阻损耗较小，转子参数可测、控制性能好；和普通同步电机相比，它省去了励磁装置，简化了结构，提高了效率可达到传统电励磁电机无法比拟的高性能；和开关磁阻电机相比，它没有低速转矩脉动大的问题，早已实现了低速稳定运行，因此适合快速、高精度的控制场合；和无刷直流永磁同步电机相比，它在高精度伺服驱动中更有竞争力。现有永磁同步伺服电机为了提高控制精度，多采用定子斜槽和转子斜极的方法，这样存在加工难度较大，加工成本较高，振动和噪音较大，结构较复杂的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是：旨在提供一种永磁同步伺服电机，用来解决现有永磁同步伺服电机结构设计缺陷存在加工难度较大，加工成本较高，振动和噪音较大，结构较复杂的问题。

为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种永磁同步伺服电机，包括机壳，以及位于机壳内的转子组件，所述机壳包括依次连接的左端盖、筒体、右端盖，所述左端盖的左端均匀开设有若干条形通孔、右端无缝焊接有第一端板，所述第一端板的中间位置安装有第一轴承，所述筒体的左端开放、右端焊接有第二端板，所述第二端板的中间位置安装有第二轴承，所述筒体圆周内壁上设有定子铁芯，所述定子铁芯上均匀开设有多个贯通左右两端的嵌线槽，所述每相邻两个嵌线槽之间形成极柱，所述定子铁芯外通过嵌线槽绕设有绕组，所述转子组件包括转轴、永磁铁，所述转轴的左端穿过第一轴承、且于左端盖内安装有散热风扇，所述转轴的右端穿过第二轴承、且于右端盖内安装有光电编码器，所述转轴外圆周上同轴安装有成圆柱体的转子铁芯，所述转子铁芯的 外圆周上设有磁轭，所述磁轭沿轴向方向分成奇数段，所述每段磁轭的外圆周等距离连接有多个磁轭凸起，所述相邻两个磁轭凸起之间形成磁体槽，所述磁体槽内设有永磁体，所述永磁体包括均呈瓦片状的N极磁钢和S极磁钢，所述N极磁钢和S极磁钢于每段磁轭上沿周向间隔布置，所述每相邻两段磁轭上的N极磁钢和S极磁钢均错开布置。

采用上述技术方案的实用新型，磁轭的设置可以约束感应圈漏磁避免向外扩散，提高感应效率，将磁轭分为奇数段，并配合多段式的永磁体可以削弱转矩，降低该伺服电机工作时产生的振动和噪声，进而提高该伺服电机的控制精度，且分段式的N极磁钢和S极磁钢加工难度较小，加工的成本较低。该永磁同步伺服电机结构简单、控制精度较高，工作时的振动和噪声较小。

进一步限定，所述筒体的两端均开设有环形的安装槽，所述左端盖的右端、右端盖的左端均连接有与安装槽配合的凸环，所述凸环位于安装槽内，这样的结构设计，实现了筒体分别与左端盖、右端盖的可拆卸连接，方便组装。

进一步限定，所述安装槽和凸环上穿设有紧固螺钉，这样的结构设计，通过紧固螺钉将安装槽和凸环固定在一起，增强了安装槽和凸环连接的牢固性，进而增强了筒体分别与左端盖、右端盖连接的牢固性。

进一步限定，所述左端盖、筒体、右端盖的长度尺寸比为1：2.5：1，这样的结构设计，通用性较强，使得该永磁同步伺服电机具有更高的控制精度。

进一步限定，所述磁轭沿轴向方向分成五段，这样的结构设计，能够更有效地削弱转矩，更有效地降低振动和噪声。

进一步限定，所述每段磁轭上间隔设有六块N极磁钢和S极磁钢这样的结构设计，使得N极磁钢和S极磁钢更接近于平板状结构，方便加工。

附图说明

本实用新型可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本实用新型一种永磁同步伺服电机实施例的结构示意图；

图2为本实用新型一种永磁同步伺服电机实施例的横截面结构示意图；

主要元件符号说明如下：

左端盖1、筒体2、右端盖3、条形通孔4、第一端板5、第一轴承61、第二轴承62、第二端板7、定子铁芯8、嵌线槽9、极柱10、绕组11、转轴12、散热风扇13、光电编码器14、转子铁芯15、磁轭16、磁轭凸起17、N极磁钢181、S极磁钢182、安装槽191、凸环192、紧固螺钉20。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型的一种永磁同步伺服电机，包括机壳，以及位于机壳内的转子组件，机壳包括依次连接的左端盖1、筒体2、右端盖3，左端盖1的左端均匀开设有若干条形通孔4、右端无缝焊接有第一端板5，第一端板5的中间位置安装有第一轴承61，筒体2的左端开放、右端焊接有第二端板7，第二端板7的中间位置安装有第二轴承62，筒体2圆周内壁上设有定子铁芯8，定子铁芯8上均匀开设有多个贯通左右两端的嵌线槽9，每相邻两个嵌线槽9之间形成极柱10，定子铁芯8外通过嵌线槽9绕设有绕组11，转子组件包括转轴12、永磁铁，转轴12的左端穿过第一轴承61、且于左端盖1内安装有散热风扇13，转轴12的右端穿过第二轴承62、且于右端盖3内安装有光电编码器14，转轴12外圆周上同轴安装有成圆柱体的转子铁芯15，转子铁芯15的外圆周上设有磁轭16，磁轭16沿轴向方向分成奇数段，每段磁轭16的外圆周等距离连接有多个磁轭凸起17，相邻两个磁轭凸起17之间形成磁体槽，磁体槽内设有永磁体，永磁体包括均呈瓦片状的N极磁钢181和S极磁钢182，N极磁钢181和S极磁钢182于每段磁轭16上沿周向间隔布置，每相邻两段磁轭16上的N极磁钢181和S极磁钢182均错开布置。

优选筒体2的两端均开设有环形的安装槽191，左端盖1的右端、右端盖3的左端均连接有与安装槽191配合的凸环192，凸环192位于安装槽191内，这样的结构设计，实现了筒体2分别与左端盖1、右端盖3的可拆卸连接，方便组装。实际上，也可以根据具体情况考虑筒体2与左端盖1、右端盖3的连接结构。

优选安装槽191和凸环192上穿设有紧固螺钉20，这样的结构设计，通过紧固螺钉20将安装槽191和凸环192固定在一起，增强了安装槽191和凸环192连接的牢固性，进而增强了筒体2分别与左端盖1、右端盖3连接的牢固性。实际上，也可以考虑其它增强安装槽191和凸环192连接的牢固性的方案。

优选左端盖1、筒体2、右端盖3的长度尺寸比为1：2.5：1，这样的结构设计，通用性较强，使得该永磁同步伺服电机具有更高的控制精度。实际上，也可以根据具体情况考虑左端盖1、筒体2、右端盖3的长度尺寸的比例关系。

优选磁轭16沿轴向方向分成五段，这样的结构设计，能够更有效地削弱转矩，更有效地降低振动和噪声。实际上，也可以根据具体情况考虑磁轭16沿轴向方向分成的段数量，比如分成三段或者七段，只要是奇数段即可。

优选每段磁轭16上间隔设有六块N极磁钢181和S极磁钢182这样的结构设计，使得N 极磁钢181和S极磁钢182更接近于平板状结构，方便加工。实际上，也可以根据具体情况考虑每段磁轭16上N极磁钢181和S极磁钢182的设置数量。

本实施例中，定子铁芯8由原硅钢片叠压形成，原硅钢片有较窄的磁滞曲线和较高的饱和磁感以及较高的磁导率，可以减少磁场引起的涡流损耗和磁滞损耗。磁轭16是由硅钢片垒叠制成的轭铁，它可以约束感应圈漏磁向外扩散，提高感应效率。定子铁芯8通过热装与筒体2的内壁连接，磁轭16通过压装装配在转子铁芯15上，N极磁钢181、S极磁钢182分别与磁轭16通过胶粘剂胶粘，磁轭16和磁轭凸起17一体成型。磁轭16的设置可以约束感应圈漏磁避免向外扩散，提高感应效率，将磁轭16分为奇数段，并配合多段式的永磁体可以削弱转矩，降低该伺服电机工作时产生的振动和噪声，进而提高该伺服电机的控制精度，且分段式的N极磁钢181和S极磁钢182加工难度较小，加工的成本较低。该永磁同步伺服电机结构简单、控制精度较高，工作时的振动和噪声较小。

上述实施例仅示例性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种永磁同步伺服电机，包括机壳，以及位于机壳内的转子组件，其特征在于：所述机壳包括依次连接的左端盖(1)、筒体(2)、右端盖(3)，所述左端盖(1)的左端均匀开设有若干条形通孔(4)、右端无缝焊接有第一端板(5)，所述第一端板(5)的中间位置安装有第一轴承(61)，所述筒体(2)的左端开放、右端焊接有第二端板(7)，所述第二端板(7)的中间位置安装有第二轴承(62)，所述筒体(2)圆周内壁上设有定子铁芯(8)，所述定子铁芯(8)上均匀开设有多个贯通左右两端的嵌线槽(9)，所述每相邻两个嵌线槽(9)之间形成极柱(10)，所述定子铁芯(8)外通过嵌线槽(9)绕设有绕组(11)，所述转子组件包括转轴(12)、永磁铁，所述转轴(12)的左端穿过第一轴承(61)、且于左端盖(1)内安装有散热风扇(13)，所述转轴(12)的右端穿过第二轴承(62)、且于右端盖(3)内安装有光电编码器(14)，所述转轴(12)外圆周上同轴安装有成圆柱体的转子铁芯(15)，所述转子铁芯(15)的外圆周上设有磁轭(16)，所述磁轭(16)沿轴向方向分成奇数段，所述每段磁轭(16)的外圆周等距离连接有多个磁轭凸起(17)，所述相邻两个磁轭凸起(17)之间形成磁体槽，所述磁体槽内设有永磁体，所述永磁体包括均呈瓦片状的N极磁钢(181)和S极磁钢(182)，所述N极磁钢(181)和S极磁钢(182)于每段磁轭(16)上沿周向间隔布置，所述每相邻两段磁轭(16)上的N极磁钢(181)和S极磁钢(182)均错开布置。

2.根据权利要求1所述的一种永磁同步伺服电机，其特征在于：所述筒体(2)的两端均开设有环形的安装槽(191)，所述左端盖(1)的右端、右端盖(3)的左端均连接有与安装槽(191)配合的凸环(192)，所述凸环(192)位于安装槽(191)内。

3.根据权利要求2所述的一种永磁同步伺服电机，其特征在于：所述安装槽(191)和凸环(192)上穿设有紧固螺钉(20)。

4.根据权利要求3所述的一种永磁同步伺服电机，其特征在于：所述左端盖(1)、筒体(2)、右端盖(3)的长度尺寸比为1：2.5：1。

5.根据权利要求4所述的一种永磁同步伺服电机，其特征在于：所述磁轭(16)沿轴向方向分成五段。

6.根据权利要求5所述的一种永磁同步伺服电机，其特征在于：所述每段磁轭(16)上间隔设有六块N极磁钢(181)和S极磁钢(182)。