胡平江(寧波宏迪工量具有限公司,浙江寧波 315400)

大功率交流永磁伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

胡平江(寧波宏迪工量具有限公司,浙江寧波 315400)

本專利論文詳細(xì)介紹了一種大功率交流永磁伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),包括轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)子鐵芯安裝于轉(zhuǎn)軸上,其特征在于:轉(zhuǎn)子鐵芯由若干具有燕尾槽型結(jié)構(gòu)的沖片疊壓而成,沖片的燕尾槽型結(jié)構(gòu),經(jīng)疊壓在轉(zhuǎn)子鐵芯的外圓周表面形成若干個(gè)相鄰的半封閉腔體,與腔體相配合的磁性體安裝于腔體中。本實(shí)用新型主要解決了現(xiàn)有大功率交流永磁伺服電機(jī)磁性體易脫落的技術(shù)問(wèn)題,提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、制造工藝簡(jiǎn)單、可擴(kuò)展性靈活、適應(yīng)范圍廣的大功率交流永磁伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

大功率交流永磁伺服電機(jī) 轉(zhuǎn)子鐵芯 燕尾槽型結(jié)構(gòu) 磁性體 半封閉腔體

1 權(quán)利要求書

(1)一種大功率交流永磁伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),包括轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)子鐵芯安裝于轉(zhuǎn)軸上,其特征在于:轉(zhuǎn)子鐵芯由若干具有燕尾槽型結(jié)構(gòu)的沖片疊壓而成,沖片的燕尾槽型結(jié)構(gòu),經(jīng)疊壓在轉(zhuǎn)子鐵芯的外圓周表面形成若干個(gè)相鄰的半封閉腔體,與腔體相配合的磁性體安裝于腔體中。

(2)如權(quán)利要求1所述的一種大功率交流永磁伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),其特征在于:在鐵芯轉(zhuǎn)子軸向的前后兩端面分別安裝有一片前磁鋼擋片和后磁鋼擋片,分別從兩端對(duì)疊壓的沖片進(jìn)行固定。

(3)如權(quán)利要求1所述的一種大功率交流永磁伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),其特征在于:鉚釘通過(guò)均勻分布且貫穿沖片的鉚釘孔將所疊壓的沖片固定連接成一體。

(4)如權(quán)利要求1所述的一種大功率交流永磁伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),其特征在于:沖片為導(dǎo)磁材料,沖片的疊合方向和磁性體磁通方向垂直。

(5)如權(quán)利要求1或4所述的一種大功率交流永磁伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),其特征在于:沖片的厚度為0.2毫米～1.0毫米。

(6)如權(quán)利要求1所述的一種大功率交流永磁伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),其特征在于:半封閉腔體共設(shè)置有8個(gè)。

(7)如權(quán)利要求1所述的一種大功率交流永磁伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),其特征在于:磁性體采用磁鋼,磁鋼通過(guò)磁性膠粘貼于腔體中,磁鋼與腔體間預(yù)留的間隙由耐溫填充物填滿。

(8)如權(quán)利要求1或7所述的一種大功率交流永磁伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),其特征在于:在鑲嵌的磁性體外側(cè)還包裹有非金屬纏繞物,非金屬纏繞物纏繞于磁性體的外側(cè)將磁性體與轉(zhuǎn)子鐵芯相緊配。

2 說(shuō)明書

大功率交流永磁伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

2.1 技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)轉(zhuǎn)子,尤其是涉及一種大功率交流永磁伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

附圖

2.2 背景技術(shù)

目前,我國(guó)交流永磁伺服電機(jī)的發(fā)展正處于初級(jí)發(fā)展階段,電機(jī)的轉(zhuǎn)子在設(shè)計(jì)上也由原來(lái)的實(shí)心軸式設(shè)計(jì)逐步轉(zhuǎn)向國(guó)外較為普遍的轉(zhuǎn)子沖片疊裝式,這種設(shè)計(jì)不僅有利于生產(chǎn)加工,而且大大降低了轉(zhuǎn)子的渦流產(chǎn)熱現(xiàn)象,從而提高了電機(jī)的使用效率。但是隨之又出現(xiàn)了一個(gè)非常嚴(yán)重的問(wèn)題就是在大功率電機(jī)實(shí)際工作中由于磁性體通常是粘附在轉(zhuǎn)子外表面后,再在磁性體表面套上非導(dǎo)磁金屬,或纏繞碳纖纖維,或工程塑料等等來(lái)防止磁鋼脫出,但諸如此類的防止磁鋼脫出的辦法都不能從根本上得到解決,因而需要研發(fā)新的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)來(lái)保證電機(jī)尤其是大功率電機(jī)磁性體易脫落的問(wèn)題。

2.3 實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型主要解決了現(xiàn)有大功率交流永磁伺服電機(jī)磁性體易脫落的技術(shù)問(wèn)題,提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、制造工藝簡(jiǎn)單、可擴(kuò)展性靈活、適應(yīng)范圍廣的大功率交流永磁伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的,一種大功率交流永磁伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),包括轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)子鐵芯安裝于轉(zhuǎn)軸上,其特征在于:轉(zhuǎn)子鐵芯由若干具有燕尾槽型結(jié)構(gòu)的沖片疊壓而成,沖片的燕尾槽型結(jié)構(gòu),經(jīng)疊壓在轉(zhuǎn)子鐵芯的外圓周表面形成若干個(gè)相鄰的半封閉腔體,與腔體相配合的磁性體安裝于腔體中。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置如下。

在鐵芯轉(zhuǎn)子軸向的前后兩端面分別安裝有一片前磁鋼擋片和后磁鋼擋片,分別從兩端對(duì)疊壓的沖片進(jìn)行固定。

鉚釘通過(guò)均勻分布且貫穿沖片的鉚釘孔將所疊壓的沖片固定連接成一體。

沖片為導(dǎo)磁材料,沖片的疊合方向和磁性體磁通方向垂直。

沖片的厚度為0.2毫米～1.0毫米。

半封閉腔體共設(shè)置有8個(gè)。

磁性體采用磁鋼,磁鋼通過(guò)磁性膠粘貼于腔體中,磁鋼與腔體間預(yù)留的間隙由耐溫填充物填滿。

在鑲嵌的磁性體外側(cè)還包裹有非金屬纏繞物,非金屬纏繞物纏繞于磁性體的外側(cè)將磁性體與轉(zhuǎn)子鐵芯相緊配。

本實(shí)用新型的有益效果如下。

(1)解決了現(xiàn)有大功率交流永磁伺服電機(jī)磁性體易脫落的技術(shù)問(wèn)題,獨(dú)特的槽型轉(zhuǎn)子沖片能夠完全將與之相配合的磁性體鑲嵌其中,磁性體被很好的融入到轉(zhuǎn)子體內(nèi),恰當(dāng)?shù)呐浜虾貌坌娃D(zhuǎn)子沖片與磁性體的間隙,在間隙之間注入磁性體膠等填充物,可以避免轉(zhuǎn)子或磁性體因受熱膨脹不均而造成磁性體直接碎裂。

(2)在鑲嵌的磁性體外表面纏繞碳纖纖維等非金屬材質(zhì),進(jìn)一步防止磁鋼脫落。

(3)在轉(zhuǎn)子鐵芯的軸向兩個(gè)端面各壓箍一塊擋片,從軸向方向保證了轉(zhuǎn)子鐵芯的緊固。

(4)轉(zhuǎn)子鐵芯采用矽鋼片疊加而成,方便了轉(zhuǎn)子鐵芯的可改性,避免了轉(zhuǎn)子鐵芯的浪費(fèi),減少渦流的產(chǎn)生。

綜上,本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獨(dú)特,制造工藝簡(jiǎn)單,轉(zhuǎn)子鐵芯的可擴(kuò)展性靈活,適應(yīng)范圍廣等特點(diǎn),尤其是槽型沖片結(jié)構(gòu)的獨(dú)特設(shè)計(jì)徹底解決了大功率交流永磁伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鋼易脫落的問(wèn)題。

下面通過(guò)實(shí)施例,并結(jié)合附圖,對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作進(jìn)一步的具體說(shuō)明。

3 附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型沖片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型磁性體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型磁性體安裝于轉(zhuǎn)子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型磁性體裝配完成后的結(jié)構(gòu)示意圖。

4 具體實(shí)施方式

如圖1、圖4、圖5所示,本實(shí)用新型的一種大功率交流永磁伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸1,轉(zhuǎn)軸1可以設(shè)計(jì)為空心或?qū)嵭牡?本實(shí)施例中,轉(zhuǎn)軸1設(shè)置為空心,這樣設(shè)置的目的是方便于轉(zhuǎn)軸類型的拓寬,轉(zhuǎn)子鐵芯2安裝于轉(zhuǎn)軸1上,轉(zhuǎn)子鐵芯2由若干沖片3疊壓而成,鉚釘4通過(guò)均勻分布且貫穿沖片3的鉚釘孔8將所疊壓的沖片3固定連接成一體,鉚釘4起到緊固沖片3的作用,在沖片3所疊壓而成的鐵芯轉(zhuǎn)子2的軸向的前后兩端面分別壓入一片前磁鋼擋片6和后磁鋼擋片7,以分別從兩端對(duì)疊壓的沖片3進(jìn)行固定,前磁鋼擋片6和后磁鋼擋片7優(yōu)選采用不銹鋼材質(zhì)。

結(jié)合圖2、圖3、圖4所示,作為電機(jī)轉(zhuǎn)子部分,采用的沖片3為導(dǎo)磁材料,在本實(shí)施例為矽鋼片,沖片3的疊合方向和磁性體磁通方向垂直,運(yùn)用這種矽鋼片疊加而成的轉(zhuǎn)子鐵芯2具有減少轉(zhuǎn)子上由磁通產(chǎn)生的渦流,減少轉(zhuǎn)子的發(fā)熱量,此外可以隨意疊裝高度的沖片3,也方便了轉(zhuǎn)子鐵芯2的可改性,避免了轉(zhuǎn)子鐵芯2的浪費(fèi),沖片3的厚度優(yōu)選為0.2毫米——1.0毫米,較薄的沖片3可以高效的減少渦流的產(chǎn)生。沖片3的外圓周設(shè)置有獨(dú)特的燕尾槽型結(jié)構(gòu),槽型的分布角度與電機(jī)的極數(shù)相適,可選擇15～20度,具有燕尾槽型結(jié)構(gòu)的沖片3疊壓而成的轉(zhuǎn)子鐵芯2,其外圓周表面形成了若干個(gè)相鄰的半封閉腔體5,本實(shí)施例中,半封閉腔體5共設(shè)置有8個(gè),與腔體5相配合的磁性體6通過(guò)磁性膠粘貼于腔體5中,磁性體6為N、S間隔設(shè)置,本實(shí)施例中磁性體6采用磁鋼,磁鋼與腔體5間預(yù)留的間隙由耐溫填充物填滿,該填充物一方面起到了粘貼磁鋼的作用,另一方面起到磁鋼與轉(zhuǎn)子間受熱膨脹時(shí)的自由收縮余量空間的作用。在鑲嵌的磁性體6外側(cè)還包裹有非金屬纏繞物10,非金屬纏繞物10起到防止轉(zhuǎn)子在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中由于離心力的作用而磁性體6易脫出的保護(hù)作用,非金屬纏繞物10可選擇玻璃絲、碳纖纖維布或者帶、耐溫工程塑料等,具有很高的強(qiáng)度和韌性,在很大的沖力下也不會(huì)破裂。

再結(jié)合圖5所示,本實(shí)用新型的裝配過(guò)程如下:首先,選用導(dǎo)磁的矽鋼片作為轉(zhuǎn)子沖片,沖片外形為獨(dú)特的燕尾槽型設(shè)計(jì),然后將槽型轉(zhuǎn)子沖片通過(guò)鉚釘按一定高度疊合成轉(zhuǎn)子鐵芯,在轉(zhuǎn)子鐵芯外側(cè)面的腔體內(nèi)采用粘合的方式鑲嵌入磁鋼,作為轉(zhuǎn)子鐵芯體,再將轉(zhuǎn)子鐵芯體壓到電機(jī)轉(zhuǎn)軸上,并分別安放前磁鋼擋片和后磁鋼擋片,最后由鎖緊螺母固定好后磁鋼擋片,即裝配成了交流永磁伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下:本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獨(dú)特,制造工藝簡(jiǎn)單,轉(zhuǎn)子鐵芯的可擴(kuò)展性靈活,適應(yīng)范圍廣等特點(diǎn),尤其是槽型沖片結(jié)構(gòu)的獨(dú)特設(shè)計(jì)徹底解決了大功率交流永磁伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鋼易脫落的問(wèn)題。