CN217010466U - 一种伺服电机用转子铁芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种伺服电机用转子铁芯。解决了转子铁芯采用隔磁桥进行隔磁要求高，效果不是很好，以及磁极错位安装需要制作两种不同磁极位置的转子冲片，存在制作不方便，产生资源浪费的问题。转子铁芯由若干转子冲片叠压而成，转子冲片外周缘均匀设置有多个凸极，在转子冲片上设置有磁钢槽，磁钢槽内镶嵌有磁钢，在转子冲片中心开设有轴孔，在磁钢槽两端处分别设置有隔磁角，轴孔上设置有偏斜设置的安装斜面，转子冲片包括第一转子冲片和第二转子冲片，第一转子冲片和第二转子冲片定位交替叠放。本实用新型设置隔磁角减少漏磁，增加磁钢的利用率。同一转子冲片正反面叠放，无需制作两种磁极相错开的转子冲片，方便了制作，节省了材料。

Description

一种伺服电机用转子铁芯

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种伺服电机用转子铁芯。

背景技术

永磁电机与传统励磁电机相比具有结构简单、损耗小、功率因数高、效率高、功率密度高、起动力矩大、温升低、轻量化等显著特点。随着稀土永磁材料(特别是钕铁硼永磁材料)磁性能的不断提高，永磁电机研究开发逐步成熟，使永磁电机在工业生产和日常生活等方面获得了广泛的应用。

在永磁电机中，为了不使永磁体的漏磁系数过大而导致永磁体的利用率过低，采取的隔磁措施。现有技术通过设置隔磁桥，通过磁桥部位磁通达到饱和来起到限制漏磁的作用。一般隔磁桥厚度越小隔磁效果越好，但考虑转子高速旋转产生离心力对转子结构的破坏，需要设计合适厚度的隔磁桥。

另外与其他类型的电机不同，永磁同步电机的主磁场由固定在转子上按一定规律分布的永磁体产生，为提高永磁体的利用效率，制造结构紧凑的电机，往往气隙较小，因此气隙磁密分布受定子槽的影响较大。这对电机运行而言引来了齿槽转矩，使输出转矩不平稳，会引起转速的波动、电机振动与噪声。尤其在变速驱动时，如果齿槽转矩的频率接近系统的固有频率，会引起共振，增加噪声。对电机供电而言造成反电势谐波加重，导致功率因素降低。为了削弱齿槽效应的影响，有采用转子铁芯分段错位方法的，目前一般是通过制作两种转子冲片，两种转子冲片的磁极错位设置，然后将两种转子冲片交替叠放组装成转子，但这种结构的转子铁芯需要制作两种不同磁极位置的转子冲片，制作麻烦，且在组装时存在其中一种转子冲片剩余，产生资源浪费的问题。并且现有转子铁芯还存在与转轴组合后运行过程中容易移动、错位或松脱的问题。

发明内容

本实用新型主要解决了现有转子铁芯采用隔磁桥进行隔磁要求高，效果不是很好的问题，提供了一种伺服电机用转子铁芯。

本实用新型还解决了现有转子铁芯磁极错位安装需要制作两种不同磁极位置的转子冲片，存在制作不方便，产生资源浪费的问题，以及组装后负载运行过程中容易移动、错位或松脱的问题，提供了一种伺服电机用转子铁芯。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种伺服电机用转子铁芯，由若干转子冲片叠压而成，转子冲片外周缘均匀设置有多个凸极，在转子冲片上对应凸极设置有磁钢槽，磁钢槽内镶嵌有磁钢，磁钢两端形成隔磁槽，在转子冲片中心开设有轴孔，在磁钢槽对应磁钢两端处分别设置有隔磁角，所述轴孔上设置有安装斜面，安装斜面所在平面与对应磁钢槽所在平面之间具有最小夹角，转子冲片包括正面向上放置的第一转子冲片和背面向上放置的第二转子冲片，第一转子冲片和第二转子冲片安装斜面相对齐进行交替叠放。

本实用新型在磁钢槽对应磁钢两端处设置隔磁角，利用磁阻原理，减少磁钢的磁力线经过磁桥，从而达到减少漏磁的目的，使磁钢的磁力线最大限度通过电机的气隙，增加磁钢的利用率。转子冲片轴孔设置有倾斜的安装斜面，在转子冲片正反面交替叠放安装时以轴孔定位进行安装，达到转子铁芯错极的目的，采用同一转子冲片正反面叠放，无需专门制作两种磁极相错开的转子冲片，方便了制作，节省了材料。设置安装斜面还可以防止电机在负载运行时转子铁芯与转轴发生相对位移，导致电机的相对基准变化，电机容易烧坏的问题。

作为上述方案的一种优选方案，所述隔磁角位于隔磁槽近凸极边缘一侧，隔磁角沿凸极边缘向凸极中心方向延伸，隔磁角为锐角。隔磁角位于隔磁槽的外侧，且位于磁钢两端处，隔磁角朝向凸极中心方向延伸，其包括沿凸极边缘延伸的第一边和从顶点到磁钢槽一侧的第二边，第一边与第二边之间形成锐角。

作为上述方案的一种优选方案，两个隔磁角之间的距离W2与磁钢两端之间的距离W1之比为：0.7≤W2/W1≤0.8。隔磁角减少漏磁，增加磁钢利用率，具体设置是由W1和W2决定，而当0.7≤W2/W1≤0.8为最佳。

作为上述方案的一种优选方案，所述隔磁角与隔磁槽之间存在间隙相连通。

作为上述方案的一种优选方案，所述最小夹角为：a=360/（2*LCM（Z，P）），其中Z为电机槽数，P为电机极数，LCM为最小公倍数函数。本方案中安装斜面所在平面与对应磁钢槽所在平面之间的最小夹角由电机槽数、电机极数共同决定计算得出，在该最小夹角情况下转子冲片正反面叠放形成转子分段错位的效果更佳。

作为上述方案的一种优选方案，在转子冲片上围绕轴孔均匀设置有多个与磁钢槽对应的定位孔，所述定位孔与安装斜面同方向偏移，定位孔中心到轴孔中心的连线与对应磁钢槽中心线之间的夹角和最小夹角相等。内嵌式的转子冲片的定位安装具有一定的困难，方案中筒设置定位孔，利用定位动定位，便于电机转轴与转子冲片错极安装一致性。其中设有与磁钢槽数量相对应的定位孔，且定位孔设置在对应磁钢槽的方向上，并且定位孔与安装斜面为同方向偏移，并且偏移角度相同。在安装转子铁芯时，用定位销插入定位孔对转子冲片进行固定，转子冲片进行正反面叠放，方便了转子冲片错极定位安装。

本实用新型的优点是：

1.在磁钢槽对应磁钢两端处设置隔磁角，利用磁阻原理，减少磁钢的磁力线经过磁桥，从而达到减少漏磁的目的，使磁钢的磁力线最大限度通过电机的气隙，增加磁钢的利用率。

2. 轴孔设置有倾斜的安装斜面，在转子冲片正反面交替叠放安装时以轴孔定位进行安装，达到转子铁芯错极的目的，采用同一转子冲片正反面叠放，无需专门制作两种磁极相错开的转子冲片，方便了制作，节省了材料。

3. 设置安装斜面还可以防止电机在负载运行时转子铁芯与转轴发生相对位移，导致电机的相对基准变化，电机容易烧坏的问题。

附图说明

图1是本实用新型中第一转子冲片的一种结构示意图；

图2是本实用新型中第二转子冲片的一种结构示意图；

图3是图1中A处的放大结构示意图；

图4是组装后磁极错位的转子铁芯的一种结构示意图。

1-第一转子冲片 2-第二转子冲片 3-凸极 4-磁钢槽 5-磁钢 6-隔磁角 7-轴孔8-安装斜面 9-隔磁槽 10-定位孔 11-第一边 12-第二边。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

实施例：

本实施例一种伺服电机用转子铁芯，如图1和图3所示，转子铁芯由若干转子冲片叠压而成，转子冲片外周缘均匀设置有多个凸极3，在转子冲片上对应凸极设置有磁钢槽4，磁钢槽内镶嵌有磁钢5，磁钢两端形成隔磁槽9，在转子冲片中心开设有轴孔7，轴孔上设置有安装斜面8，安装斜面所在平面与对应磁钢槽所在平面之间具有最小夹角a。

最小夹角由电机槽数、电机极数共同决定，该最小夹角为：a=360/（2*LCM（Z，P）），其中Z为电机槽数，P为电机极数，LCM为最小公倍数函数。

转子冲片包括正面向上放置的第一转子冲片1和背面向上放置的第二转子冲片2，第一转子冲片和第二转子冲片为同一转子冲片不同面放置区分而来，将第一转子冲片和第二转子冲片的轴孔安装斜面相对齐，进行交替叠放，第一转子冲片和第二转子冲片的凸极相错位，组装后就构成了磁极错位的转子铁芯，如图4所示，图中阴影部分为第二转子冲片凸极，其与第一转子冲片的凸极相错开。由于只需要一种转子冲片正反叠放即可，无需专门制作两种磁极相错开的转子冲片，方便了制作，节省了材料。并且由于在轴孔上设置了安装斜面，防止电机在负载运行时转子铁芯与转轴发生相对位移，导致电机的相对基准变化，电机容易烧坏的问题。

为了减少磁钢的磁力线经过磁桥，达到减少漏磁的目的，使磁钢的磁力线最大限度通过电机的气隙，增加磁钢的利用率。如图2所示，在磁钢槽对应磁钢5两端处分别设置有隔磁角6，具体的隔磁角6位于隔磁槽近凸极边缘一侧，隔磁角沿凸极边缘向凸极中心方向延伸，隔磁角包括沿凸极边缘延伸的第一边11和从顶点到磁钢槽一侧的第二边12，第一边与第二边之间形成的隔磁角为锐角，且隔磁角6与隔磁槽9之间存在间隙相连通。

隔磁角减少漏磁，增加磁钢利用率的效果具体是由W1和W2决定，其中W1为磁钢两端之间的距离，W2为两个隔磁角之间的距离，W1和W2满足0.7≤W2/W1≤0.8为最佳。

内嵌式的转子冲片的定位安装具有一定的困难，为了便于电机转轴与转子冲片错极安装一致性。在转子冲片上围绕轴孔7均匀设置有多个与磁钢槽对应的定位孔10，本实施例中设有与磁钢槽数量相对应的定位孔，且定位孔设置在对应磁钢槽的方向上，定位孔与安装斜面同方向偏移，定位孔中心到轴孔中心的连线与对应磁钢槽中心线之间的夹角和最小夹角相等。在安装转子铁芯时，用定位销插入定位孔对转子冲片进行固定，转子冲片进行正反面叠放，方便了转子冲片错极定位安装。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了第一转子冲片、第二转子冲片、凸极、磁钢槽 、磁钢等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (6)

1.一种伺服电机用转子铁芯，由若干转子冲片叠压而成，转子冲片外周缘均匀设置有多个凸极，在转子冲片上对应凸极设置有磁钢槽，磁钢槽内镶嵌有磁钢，磁钢两端形成隔磁槽，在转子冲片中心开设有轴孔，其特征在于：在磁钢槽对应磁钢（5）两端处分别设置有隔磁角（6），所述轴孔（7）上设置有安装斜面（8），安装斜面所在平面与对应磁钢槽所在平面之间具有最小夹角，转子冲片包括正面向上放置的第一转子冲片（1）和背面向上放置的第二转子冲片（2），第一转子冲片和第二转子冲片安装斜面相对齐进行交替叠放。

2.根据权利要求1所述的一种伺服电机用转子铁芯，其特征是所述隔磁角（6）位于隔磁槽近凸极边缘一侧，隔磁角沿凸极边缘向凸极中心方向延伸，隔磁角为锐角。

3.根据权利要求1或2所述的一种伺服电机用转子铁芯，其特征是两个隔磁角之间的距离W2与磁钢两端之间的距离W1之比为：0.7≤W2/W1≤0.8。

4.根据权利要求1或2所述的一种伺服电机用转子铁芯，其特征是所述隔磁角（6）与隔磁槽（9）之间存在间隙相连通。

5.根据权利要求1或2所述的一种伺服电机用转子铁芯，其特征是所述最小夹角为：a=360/（2*LCM（Z，P）），其中Z为电机槽数，P为电机极数，LCM为最小公倍数函数。

6.根据权利要求1或2所述的一种伺服电机用转子铁芯，其特征是在转子冲片上围绕轴孔（7）均匀设置有多个与磁钢槽对应的定位孔（10），所述定位孔与安装斜面同方向偏移，定位孔中心到轴孔中心的连线与对应磁钢槽中心线之间的夹角和最小夹角相等。

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