CN215956133U - 一种定子铁芯及无框永磁伺服电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种定子铁芯及无框永磁伺服电机，定子铁芯本体由定子轭部和定子齿部嵌套组成；定子轭部由一组叠压冲片A构成，定子轭部的中心部设有用于嵌套定子齿部的第一通孔，定子轭部的外缘部周向对称设有四个用于安装圆柱销的第二通孔；定子齿部的中心部设有用于安装电机转子的第三通孔，相邻两个定子齿之间形成定子槽。本申请通过模块化定子铁芯设计，可实现自动化机器嵌线，生产制作效率高，并具有较高的槽满率和铁芯利用率，和更高的功率密度。

Description

一种定子铁芯及无框永磁伺服电机

技术领域

本实用新型涉及无框电机技术领域，具体涉及一种定子铁芯及无框永磁伺服电机。

背景技术

永磁伺服电机，结构灵活简单，并具有较高的功率因数和功率密度，广泛应用于交通、生活电器及机器人等领域。无框伺服电机，通过取消机壳等外围辅助部件，进一步提高电机功率密度，缩小电机体积，减小电机的重量，近年来在机器人行业倍受青睐。

丹麦的UR(Universal Robot)和德国的KUKA公司及国内的大族电机和新松机器人先后均通过采用无框电机方案，而将关节外壳作为电机的外框。可见，此处无框电机并不是真正的无框电机，而是机器人关节高度集成化的必然选择。日本发那科公司推出的无框电机，没有将电机内置于关节内部，其典型拓扑采用36槽8极的极槽配合，广泛应用于工业机器人及其他场合，采用该方案电机体积相对较大，此外定子铁芯利用率相对较低。

本专利所提出的无框电机，具有更小的体积和更高的功率密度，更有利于散热，降低电机温升，提高电机的使用寿命。此外，还简化电机制作生产工艺，提高生产效率，降低电机制作成本。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种定子铁芯及无框永磁伺服电机。

本实用新型采用的技术方案是：

一种定子铁芯，包括定子铁芯本体，定子铁芯本体由定子轭部和定子齿部嵌套组成；定子轭部由一组叠压冲片A构成，定子轭部的中心部设有用于嵌套定子齿部的第一通孔，定子轭部的外缘部周向对称设有四个用于安装圆柱销的第二通孔，定子齿部的中心部设有用于安装电机转子的第三通孔。

进一步地，定子齿部由若干结构相同的定子齿拼装组成，定子齿由一组工字型叠压冲片B构成，相邻两个定子齿之间形成开口定子槽。

进一步地，单个定子齿通过胶粘或凹凸齿嵌合拼装。

进一步地，凹凸齿的结构形状为三角形、梯形、矩形或圆弧形。

进一步地，定子齿部由一组叠压冲片C构成，叠压冲片C的齿形为T字形，相邻两个定子齿之间形成闭口定子槽。

进一步地，定子轭部的轴向长度等于定子齿部的轴向长度。

进一步地，叠压冲片A的整体形状为圆形或正多边形。

进一步地，圆形或正多边形的叠压冲片A的外周均匀分布有U形缺口。

进一步地，第一通孔的形状为圆柱形或正菱柱形。

一种无框永磁伺服电机，包括上述任意一项所述的定子铁芯，与定子铁芯配合的转子，设于转子中的电机轴，空心圆柱销，电机前端盖及电机后端盖；空心圆柱销穿过定子铁芯的第二通孔分别与电机前端盖和电机后端盖连接。

本实用新型的有益效果：

1、与现有无框电机相比，本申请通过模块化定子铁芯设计，可实现自动化机器嵌线，生产制作效率高，并具有较高的槽满率和铁芯利用率，和更高的功率密度。

2、本申请可采用现有成熟的单齿绕线技术，直接将骨架安置于定子槽中进行绕线，然后进行定子齿嵌套，工艺实现简单，便于自动化嵌线，可提高电机制造的生产效率，降低电机制作成本；本申请组装后的绝缘骨架可以与定子齿紧密结合，电机槽满率进一步提高。

附图说明

图1是实施例1的定子铁芯的结构示意图。

图2是实施例1的定子铁芯的定子轭部的结构示意图。

图3是实施例1的定子铁芯的定子齿部的结构示意图。

图4是本实用新型的定子铁芯的定子齿的第一连接结构示意图。

图5是本实用新型的定子铁芯的定子齿的第二连接结构示意图。

图6是本实用新型的定子铁芯的定子齿的第三连接结构示意图。

图7是实施例2的定子铁芯的结构示意图。

图8是实施例2的定子铁芯的定子轭部的结构示意图。

图9是实施例2的定子铁芯的定子齿部的结构示意图。

图10是本实用新型的无框永磁伺服电机的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及一种优选的实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

参阅图1～图3，本实施例提供一种定子铁芯，包括定子铁芯本体，定子铁芯本体由定子轭部1和定子齿部2嵌套组成。定子轭部1由一组叠压冲片A构成，定子轭部1的中心部设有用于嵌套定子齿部的第一通孔11，定子轭部的外缘部周向对称设有四个用于安装圆柱销的第二通孔12；定子齿部2由12个结构相同的定子齿21拼装组成，相邻两个定子齿21之间形成定子槽22，定子齿部2的中心部设有用于安装电机转子的第三通孔23；定子齿21由一组叠压冲片B构成。定子齿21上缠绕有电机嵌线3。

在本实施例中，定子轭部1的轴向长度等于定子齿部2的轴向长度，即叠压冲片A的叠加厚度等于叠压冲片B的叠加厚度。

在本实施例中，叠压冲片A的整体形状为正四边形，四个顶角向内凹陷形成T形缺口，叠压冲片A的中心部开设圆形通孔，即第一通孔11呈圆柱形。

在本实施例中，叠压冲片B的形状为工字形，相邻两个叠压冲片B组成的定子齿21-1、21-2采用如图4～图6所示的三角形、梯形或圆弧形的凹凸齿结构嵌合连接形成定子齿部2，定子齿部2嵌套在定子轭部1的第一通孔11。如图图4～图6所示，相邻两个工字形叠压冲片B构成的定子齿的齿端及齿靴相互连接，即两定子齿之间形成的定子槽22开口。

采用开口槽，可改善漏磁系数，提高电机的功率密度，并便于机器自动化绕线，提高制作效率。

实施例2

参阅图7～图9，本实施例提供另一种定子铁芯，实施例的定子铁芯的结构与实施例1基本相同，不同之处仅在于：

在本实施例中，叠压冲片A的中心部开设正六边形通孔，第一通孔的形状为正六棱柱形。

在本实施例中，定子齿部由一组叠压冲片C构成，叠压冲片C的齿形为T字形，相邻两个定子齿之间形成闭口定子槽。

在本实施例中，定子齿部嵌套在定子轭部1的第一通孔11内。

采用闭口槽方案，降低了槽口磁阻，从而改善永磁体切向受力的不平衡性，可进一步降低电机的齿槽转矩和转矩脉动，改善电机的运行性能及槽满率。

实施例3

参阅图10，本实施例提供一种无框永磁伺服电机，包括实施例1或实施例2的定子铁芯1，嵌套在定子铁芯1中的转子，设于转子中心的电机轴4，空心圆柱销8，电机前端盖5及电机后端盖6；电机前端盖5和电机后端盖6设有与定子铁芯1的第二通孔12相配合的端盖通孔，空心圆柱销8的两端分别穿过定子铁芯1及电机前端盖5和电机后端盖6，通过内六角螺钉7锁紧固定连接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种定子铁芯，包括定子铁芯本体，其特征在于，定子铁芯本体由定子轭部和定子齿部嵌套组成；定子轭部由一组叠压冲片A构成，定子轭部的中心部设有用于嵌套定子齿部的第一通孔，定子轭部的外缘部周向对称设有四个用于安装圆柱销的第二通孔，定子齿部的中心部设有用于安装电机转子的第三通孔。

2.根据权利要求1所述的一种定子铁芯，其特征在于，定子齿部由若干结构相同的定子齿拼装组成，定子齿由一组工字型叠压冲片B构成，相邻两个定子齿之间形成开口定子槽。

3.根据权利要求2所述的一种定子铁芯，其特征在于，单个定子齿通过胶粘或凹凸齿嵌合拼装。

4.根据权利要求3所述的一种定子铁芯，其特征在于，凹凸齿的结构形状为三角形、梯形、矩形或圆弧形。

5.根据权利要求1所述的一种定子铁芯，其特征在于，定子齿部由一组叠压冲片C构成，叠压冲片C的齿形为T字形，相邻两个定子齿之间形成闭口定子槽。

6.根据权利要求1所述的一种定子铁芯，其特征在于，定子轭部的轴向长度等于定子齿部的轴向长度。

7.根据权利要求1所述的一种定子铁芯，其特征在于，叠压冲片A的整体形状为圆形或正多边形。

8.根据权利要求6所述的一种定子铁芯，其特征在于，圆形或正多边形的叠压冲片A的外周均匀分布有U形缺口。

9.根据权利要求1所述的一种定子铁芯，其特征在于，第一通孔的形状为圆柱形或正菱柱形。

10.一种无框永磁伺服电机，其特征在于，包括权利要求1～9任意一项所述的定子铁芯，与定子铁芯配合的转子，设于转子中的电机轴，空心圆柱销，电机前端盖及电机后端盖；空心圆柱销穿过定子铁芯的第二通孔分别与电机前端盖和电机后端盖连接。

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