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)

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)來保證電機(jī)尤其是大功率電機(jī)磁性體易脫落的問題。

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)問題主要是通過下述技術(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)子磁鋼易脫落的問題。

下面通過實(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)一步的具體說明。

3 附圖說明

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)子磁鋼易脫落的問題。