CN208272817U - 一种永磁伺服电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种永磁伺服电机，包括壳体、定子组件、转子组件、失电电磁制动器和无接触旋转变压器，其中，失电电磁制动器和无接触旋转变压器与转子组件同轴安装，定子组件包括至少两个定子和若干的连接件，转子组件包括主轴、至少两个转子、套筒、前挡板、后挡板。有益效果是：通过在壳体上安装失电电磁制动器和无接触旋转变压器，使得该伺服电机输出功率、制动力矩大，运行噪音小、工作寿命长，定位精度、结构可靠性高。同时，本实用新型提供的永磁伺服电机有两个定子，实现了将机器绕线的集中绕组运用于大功率永磁伺服电机的定子绕线。

Description

一种永磁伺服电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体是涉及一种永磁伺服电机。

背景技术

永磁伺服电机的应用越来越广泛。传统式电机定子绕线方式可分为二种：分布绕组与集中绕组。分布绕组是以手工先将线材在绕线模上绕成线圈，再将线圈嵌放在定子槽中，此种生产方式效率低、产品质量一致性差。

现有技术的电机的定子包括排列呈环状的齿部及缠绕于各齿部内的线圈，定子的厚度T需设计的较厚，用以提高线圈的占积率，使电机能输出所需的的大功率。但是，受限于自动绕线机的规格和绕线技术、方式的限制，定子的厚度T不能过大，因此，大功率永磁伺服电机的线材缠绕方式便无法使用集中绕组，而需要采用分布绕组。

另外，现有伺服电机由于使用环境恶劣，对其抗冲击振动性能，工作温度范围，以及结构可靠性同时具有较高要求。而现有的永磁伺服电机很难适应该种使用环境。

为了解决现有技术的不足所造成的问题，本案发明人研究开发了一种永磁伺服电机。

实用新型内容

本实用新型设计目的在于通过在壳体上安装失电电磁制动器和无接触旋转变压器，使得该伺服电机输出功率、制动力矩大，运行噪音小、工作寿命长，定位精度、结构可靠性高。同时，本实用新型提供的永磁伺服电机有两个定子，实现了将机器绕线的集中绕组运用于大功率永磁伺服电机的定子绕线。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种永磁伺服电机，包括壳体、定子组件、转子组件、失电电磁制动器和无接触旋转变压器，其中，所述失电电磁制动器和所述无接触旋转变压器与所述转子组件同轴安装；所述定子组件包括至少两个定子和若干的连接件，每个所述定子具有若干齿部和连接部，若干所述齿部排列成环状，所述定子之间依次通过所述连接件连接两者的连接部，并使得相邻所述定子上的所述齿部相并列；所述转子组件包括主轴、至少两个转子、套筒、前挡板、后挡板，至少两个所述转子之间同轴并列套设在所述主轴上，并在两端设置前挡板和后挡板，且相邻所述转子间采用套筒间隔一距离。

优选地，转子包括若干磁钢组件、垫圈，若干所述磁钢组件并列设置且相邻所述磁钢组件之间采用垫圈间隔一距离。

优选地，磁钢组件包括若干磁钢、转子铁心、磁钢护套，所述若干磁钢成环状排列在所述转子铁心外圆周表面，所述磁钢护套套设在所述转子铁心外圆周表面上的磁钢上。

优选地，磁钢呈瓦片形结构。

优选地，磁钢以N、S极交错配置在所述转子铁心的外圆周面上。

优选地，转子中两个相邻所述磁钢组件上的所述磁钢并列对应，且并列对应的所述磁钢为同一极。

优选地，定子的绕组采用分数槽绕组。

优选地，失电电磁制动器包括静铁心、制动盘和动铁心，所述制动盘的内孔与所述主轴为内外花键啮合方式。

优选地，无接触旋转变压器采用高精度环形无接触旋转变压器。

优选地，无接触旋转变压器的旋转变压器定子固定在所述壳体的后端盖上，所述无接触旋转变压器的旋转变压器转子与所述主轴固定。

本实用新型具有的有益效果是：通过在壳体上安装失电电磁制动器和无接触旋转变压器，使得该伺服电机输出功率、制动力矩大，运行噪音小、工作寿命长，定位精度、结构可靠性高。同时，相对于已有技术制造的永磁伺服电机只有一个定子，受定子厚度T限制，最大输出功率为Pmax。本实用新型提供的永磁伺服电机有两个定子，定子总厚度为2T，最大输出功率可达 2Pmax，实现了将机器绕线的集中绕组运用于大功率永磁伺服电机的定子绕线。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方案或技术特征，下面将对实施方案或技术特征中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型：一种永磁伺服电机整体结构剖切示意图；

图2为本实用新型：一种永磁伺服电机中定子组件的结构图；

图3为本实用新型：一种永磁伺服电机中第一定子的结构图；

图4为本实用新型：一种永磁伺服电机中转子组件的剖面图；

图5为本实用新型：一种永磁伺服电机中磁钢组件的组装结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施实例，进一步阐述本实用新型。

如图1和图2所示，本实施例提供的一种永磁伺服电机2包括壳体40、定子组件20、转子组件30、失电电磁制动器3和无接触旋转变压器4，其中，所述失电电磁制动器3和所述无接触旋转变压器4与所述转子组件30同轴安装；所述定子组件20包括至少两个定子21/22和若干的连接件24，每个所述定子21/22具有若干齿部210和连接部211，若干所述齿部210排列成环状，所述定子21/22之间依次通过所述连接件24连接两者的连接部211，并使得相邻所述定子21/22上的所述齿部210相并列；所述转子组件30包括主轴36、至少两个转子31/32、套筒33、前挡板34、后挡板35，至少两个所述转子31/32 之间同轴并列套设在所述主轴36上，并在两端设置前挡板34和后挡板35，且相邻所述转子31/32间采用套筒间隔一距离。

参见图1所示，在本实施例中，永磁伺服电机2主要由定子组件20、转子组件30、机壳40、失电电磁制动器3、无接触旋转变压器4、前轴承50、前端盖60、后轴承70及后端盖80所组成，其中，转子组件30环绕于定子组件20的内围，转子组件30可于定子组件20内围转动。转子组件30与定子组件20整体置于机壳40内，转子组件30中主轴36的两端分别通过前轴承50和后轴承70安置在前端盖60和失电电磁制动器3内，后端盖80用于盖住无接触旋转变压器4。

参见图2所示，在本实施例中，定子组件20包括第一定子21、第二定子 22及连接第一定子21与第二定子22的连接件24。第一定子21与第二定子 22的结构相同，第一定子21与第二定子22的绕组均采用分数槽绕组，以下以第一定子21做说明。

参见图3所示，第一定子21由排列成环状的若干第一齿部210、绝缘板 212、缠绕于各第一齿部210内部的线圈12所组成。绝缘板212贴附在第一齿部210上以形成槽绝缘。此外，第一定子21还具有环绕设置于其外侧的第一连接部211，第一连接部211上还具有第一穿孔213；第一连接部211的外侧沿其延伸方向设置有若干的扣片槽。

值得注意的是，本实施例中定子组件20由第一定子21及第二定子22所组成，但是本方案并不限于此。根据需要定子组件20可由三个结构相同的第一定子、第二定子及第三定子，中间各夹设连接件而形成三定子结构。此外，也可以上述相同方式形成包含四个以上第一定子的定子组件。

由图1、图4可知，转子组件30包括第一转子31、第二转子32、套筒 33、前挡板34、后挡板35及轴36。第一转子31与第二转子32结构相同，两者依次套设在主轴36上，且第一转子31与第二转子32中间采用套筒33 隔开；同时在主轴36的两端套设有前挡板34和后挡板35，分别与主轴36 上的第一转子31与第二转子32对应配合。

由图4可知，本实施例中，第一转子31与第二转子32均由四个磁钢组件311和三个垫圈312组成，四个磁钢组件311之间依次并列设置，且每两个相邻磁钢组件311之间由垫圈312隔开。每个磁钢组件311包括：若干的磁钢3111、转子铁心3112、两个磁钢护套3113。

如图5所示，磁钢3111是一面N极、另一面S极的永久磁铁，呈瓦片形结构，磁钢3111的长度等于转子铁心3112的厚度。

参阅图5，磁钢组件311在组装时，首先将10块磁钢3111以N、S极交错配置在转子铁心3112的外圆周面上，使磁钢3111的两侧面与转子铁心3112 的两侧面对齐；然后使用橡胶锤将两个磁钢护套3113敲入以包裹磁钢3111，如此即完成了磁钢组件311的组装。

参见图4、图5所示，在本实施例中，磁钢3111和转子铁心3112的长度相等或相似。在其他实施例中，可以调整磁钢组件311和垫圈312的长度，以改变第一转子31与第二转子32中磁钢组件和垫圈的组合个数，但应保证第一转子31与第二转子32的长度近似等于第一定子21与第二定子22的厚度。

参见图4、图5所示，两个相邻磁钢组件311之间，其上的磁钢3111并列对应，且并列对应的磁钢3111应为同一极，即N极与N极并列、S极与S 极并列。具体实施时，借助于转子铁心3112的2个导向孔很容易使相邻的2个磁钢组件311的磁钢3111并列对齐。

需要说明的是，本实施例中转子组件30由第一转子31、第二转子32及套筒33等组成。但不限于此，在其它实例中转子组件30可由三个结构相同的第一转子、第二转子及第三转子，中间各夹设套筒而形成三转子结构。此外，也可以上述相同方式形成包含四个以上第一转子31的转子组件30。

参见图1所示，本实施例中的失电电磁制动器3的主体结构由静铁心、制动盘以及动铁心组成，摩擦片采用干式摩擦材料。制动盘的内孔与转子组件30中的主轴36为内外花键啮合方式，保证制动性能的可靠。另外，本实施例中的无接触旋转变压器4采用高精度环形无接触旋转变压器，该无接触旋转变压器4的旋转变压器定子直接固定在永磁伺服电机2的后端盖80上，无接触旋转变压器4的旋转变压器转子采用防松螺母与永磁伺服电机2的主轴36固定，使其机械结构可靠性高。

本实施例提供的一种永磁伺服电机2通过在壳体40上安装失电电磁制动器3和无接触旋转变压器4，使得该伺服电机2输出功率、制动力矩大，运行噪音小、工作寿命长，定位精度、结构可靠性高。同时，相对于已有技术制造的永磁伺服电机只有一个定子，受定子厚度T限制，最大输出功率为Pmax。本实用新型提供的永磁伺服电机有两个定子，定子总厚度为2T，最大输出功率可达2Pmax，实现了将机器绕线的集中绕组运用于大功率永磁伺服电机的定子绕线。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种永磁伺服电机，其特征在于，包括壳体、定子组件、转子组件、失电电磁制动器和无接触旋转变压器，

其中，所述失电电磁制动器和所述无接触旋转变压器与所述转子组件同轴安装；

所述定子组件包括至少两个定子和若干的连接件，每个所述定子具有若干齿部和连接部，若干所述齿部排列成环状，所述定子之间依次通过所述连接件连接两者的连接部，并使得相邻所述定子上的所述齿部相并列；

所述转子组件包括主轴、至少两个转子、套筒、前挡板、后挡板，至少两个所述转子之间同轴并列套设在所述主轴上，并在两端设置前挡板和后挡板，且相邻所述转子间采用套筒间隔一距离。

2.根据权利要求1所述的永磁伺服电机，其特征在于，所述转子包括若干磁钢组件、垫圈，若干所述磁钢组件并列设置且相邻所述磁钢组件之间采用垫圈间隔一距离。

3.根据权利要求2所述的永磁伺服电机，其特征在于，所述磁钢组件包括若干磁钢、转子铁心、磁钢护套，所述若干磁钢成环状排列在所述转子铁心外圆周表面，所述磁钢护套套设在所述转子铁心外圆周表面上的磁钢上。

4.根据权利要求3所述的永磁伺服电机，其特征在于，所述磁钢呈瓦片形结构。

5.根据权利要求3或4所述的永磁伺服电机，其特征在于，所述磁钢以N、S极交错配置在所述转子铁心的外圆周面上。

6.根据权利要求5所述的永磁伺服电机，其特征在于，所述转子中两个相邻所述磁钢组件上的所述磁钢并列对应，且并列对应的所述磁钢为同一极。

7.根据权利要求1所述的永磁伺服电机，其特征在于，所述定子的线圈缠绕方式为集中绕组。

8.根据权利要求1所述的永磁伺服电机，其特征在于，所述失电电磁制动器包括静铁心、制动盘和动铁心，所述制动盘的内孔与所述主轴为内外花键啮合方式。

9.根据权利要求1所述的永磁伺服电机，其特征在于，所述无接触旋转变压器采用高精度环形无接触旋转变压器。

10.根据权利要求9所述的永磁伺服电机，其特征在于，所述无接触旋转变压器的旋转变压器定子固定在所述壳体的后端盖上，所述无接触旋转变压器的旋转变压器转子与所述主轴固定。