大功率交流永磁伺服电机转子结构

胡平江(宁波宏迪工量具有限公司,浙江宁波 315400)

大功率交流永磁伺服电机转子结构

胡平江(宁波宏迪工量具有限公司,浙江宁波 315400)

本专利论文详细介绍了一种大功率交流永磁伺服电机转子结构,包括转轴,转子铁芯安装于转轴上,其特征在于:转子铁芯由若干具有燕尾槽型结构的冲片叠压而成,冲片的燕尾槽型结构,经叠压在转子铁芯的外圆周表面形成若干个相邻的半封闭腔体,与腔体相配合的磁性体安装于腔体中。本实用新型主要解决了现有大功率交流永磁伺服电机磁性体易脱落的技术问题,提供一种结构稳定、制造工艺简单、可扩展性灵活、适应范围广的大功率交流永磁伺服电机转子结构。

大功率交流永磁伺服电机 转子铁芯 燕尾槽型结构 磁性体 半封闭腔体

1 权利要求书

(1)一种大功率交流永磁伺服电机转子结构,包括转轴,转子铁芯安装于转轴上,其特征在于:转子铁芯由若干具有燕尾槽型结构的冲片叠压而成,冲片的燕尾槽型结构,经叠压在转子铁芯的外圆周表面形成若干个相邻的半封闭腔体,与腔体相配合的磁性体安装于腔体中。

(2)如权利要求1所述的一种大功率交流永磁伺服电机转子结构,其特征在于:在铁芯转子轴向的前后两端面分别安装有一片前磁钢挡片和后磁钢挡片,分别从两端对叠压的冲片进行固定。

(3)如权利要求1所述的一种大功率交流永磁伺服电机转子结构,其特征在于:铆钉通过均匀分布且贯穿冲片的铆钉孔将所叠压的冲片固定连接成一体。

(4)如权利要求1所述的一种大功率交流永磁伺服电机转子结构,其特征在于:冲片为导磁材料,冲片的叠合方向和磁性体磁通方向垂直。

(5)如权利要求1或4所述的一种大功率交流永磁伺服电机转子结构,其特征在于:冲片的厚度为0.2毫米～1.0毫米。

(6)如权利要求1所述的一种大功率交流永磁伺服电机转子结构,其特征在于:半封闭腔体共设置有8个。

(7)如权利要求1所述的一种大功率交流永磁伺服电机转子结构,其特征在于:磁性体采用磁钢,磁钢通过磁性胶粘贴于腔体中,磁钢与腔体间预留的间隙由耐温填充物填满。

(8)如权利要求1或7所述的一种大功率交流永磁伺服电机转子结构,其特征在于:在镶嵌的磁性体外侧还包裹有非金属缠绕物,非金属缠绕物缠绕于磁性体的外侧将磁性体与转子铁芯相紧配。

2 说明书

大功率交流永磁伺服电机转子结构。

2.1 技术领域

本实用新型涉及一种电机转子,尤其是涉及一种大功率交流永磁伺服电机转子结构。

附图

2.2 背景技术

目前,我国交流永磁伺服电机的发展正处于初级发展阶段,电机的转子在设计上也由原来的实心轴式设计逐步转向国外较为普遍的转子冲片叠装式,这种设计不仅有利于生产加工,而且大大降低了转子的涡流产热现象,从而提高了电机的使用效率。但是随之又出现了一个非常严重的问题就是在大功率电机实际工作中由于磁性体通常是粘附在转子外表面后,再在磁性体表面套上非导磁金属,或缠绕碳纤纤维,或工程塑料等等来防止磁钢脱出,但诸如此类的防止磁钢脱出的办法都不能从根本上得到解决,因而需要研发新的转子结构来保证电机尤其是大功率电机磁性体易脱落的问题。

2.3 实用新型内容

本实用新型主要解决了现有大功率交流永磁伺服电机磁性体易脱落的技术问题,提供一种结构稳定、制造工艺简单、可扩展性灵活、适应范围广的大功率交流永磁伺服电机转子结构。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的,一种大功率交流永磁伺服电机转子结构,包括转轴,转子铁芯安装于转轴上,其特征在于:转子铁芯由若干具有燕尾槽型结构的冲片叠压而成,冲片的燕尾槽型结构,经叠压在转子铁芯的外圆周表面形成若干个相邻的半封闭腔体,与腔体相配合的磁性体安装于腔体中。

本实用新型的进一步设置如下。

在铁芯转子轴向的前后两端面分别安装有一片前磁钢挡片和后磁钢挡片,分别从两端对叠压的冲片进行固定。

铆钉通过均匀分布且贯穿冲片的铆钉孔将所叠压的冲片固定连接成一体。

冲片为导磁材料,冲片的叠合方向和磁性体磁通方向垂直。

冲片的厚度为0.2毫米～1.0毫米。

半封闭腔体共设置有8个。

磁性体采用磁钢,磁钢通过磁性胶粘贴于腔体中,磁钢与腔体间预留的间隙由耐温填充物填满。

在镶嵌的磁性体外侧还包裹有非金属缠绕物,非金属缠绕物缠绕于磁性体的外侧将磁性体与转子铁芯相紧配。

本实用新型的有益效果如下。

(1)解决了现有大功率交流永磁伺服电机磁性体易脱落的技术问题,独特的槽型转子冲片能够完全将与之相配合的磁性体镶嵌其中,磁性体被很好的融入到转子体内,恰当的配合好槽型转子冲片与磁性体的间隙,在间隙之间注入磁性体胶等填充物,可以避免转子或磁性体因受热膨胀不均而造成磁性体直接碎裂。

(2)在镶嵌的磁性体外表面缠绕碳纤纤维等非金属材质,进一步防止磁钢脱落。

(3)在转子铁芯的轴向两个端面各压箍一块挡片,从轴向方向保证了转子铁芯的紧固。

(4)转子铁芯采用矽钢片叠加而成,方便了转子铁芯的可改性,避免了转子铁芯的浪费,减少涡流的产生。

综上,本实用新型具有结构设计独特,制造工艺简单,转子铁芯的可扩展性灵活,适应范围广等特点,尤其是槽型冲片结构的独特设计彻底解决了大功率交流永磁伺服电机转子磁钢易脱落的问题。

下面通过实施例,并结合附图,对本实用新型的结构设计作进一步的具体说明。

3 附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型冲片的结构示意图。

图3是本实用新型磁性体的结构示意图。

图4为本实用新型磁性体安装于转子铁芯的结构示意图。

图5为本实用新型磁性体装配完成后的结构示意图。

4 具体实施方式

如图1、图4、图5所示,本实用新型的一种大功率交流永磁伺服电机转子结构,该转子结构包括转轴1,转轴1可以设计为空心或实心的,本实施例中,转轴1设置为空心,这样设置的目的是方便于转轴类型的拓宽,转子铁芯2安装于转轴1上,转子铁芯2由若干冲片3叠压而成,铆钉4通过均匀分布且贯穿冲片3的铆钉孔8将所叠压的冲片3固定连接成一体,铆钉4起到紧固冲片3的作用,在冲片3所叠压而成的铁芯转子2的轴向的前后两端面分别压入一片前磁钢挡片6和后磁钢挡片7,以分别从两端对叠压的冲片3进行固定,前磁钢挡片6和后磁钢挡片7优选采用不锈钢材质。

结合图2、图3、图4所示,作为电机转子部分,采用的冲片3为导磁材料,在本实施例为矽钢片,冲片3的叠合方向和磁性体磁通方向垂直,运用这种矽钢片叠加而成的转子铁芯2具有减少转子上由磁通产生的涡流,减少转子的发热量,此外可以随意叠装高度的冲片3,也方便了转子铁芯2的可改性,避免了转子铁芯2的浪费,冲片3的厚度优选为0.2毫米——1.0毫米,较薄的冲片3可以高效的减少涡流的产生。冲片3的外圆周设置有独特的燕尾槽型结构,槽型的分布角度与电机的极数相适,可选择15～20度,具有燕尾槽型结构的冲片3叠压而成的转子铁芯2,其外圆周表面形成了若干个相邻的半封闭腔体5,本实施例中,半封闭腔体5共设置有8个,与腔体5相配合的磁性体6通过磁性胶粘贴于腔体5中,磁性体6为N、S间隔设置,本实施例中磁性体6采用磁钢,磁钢与腔体5间预留的间隙由耐温填充物填满,该填充物一方面起到了粘贴磁钢的作用,另一方面起到磁钢与转子间受热膨胀时的自由收缩余量空间的作用。在镶嵌的磁性体6外侧还包裹有非金属缠绕物10,非金属缠绕物10起到防止转子在高速转动的过程中由于离心力的作用而磁性体6易脱出的保护作用,非金属缠绕物10可选择玻璃丝、碳纤纤维布或者带、耐温工程塑料等,具有很高的强度和韧性,在很大的冲力下也不会破裂。

再结合图5所示,本实用新型的装配过程如下:首先,选用导磁的矽钢片作为转子冲片,冲片外形为独特的燕尾槽型设计,然后将槽型转子冲片通过铆钉按一定高度叠合成转子铁芯,在转子铁芯外侧面的腔体内采用粘合的方式镶嵌入磁钢,作为转子铁芯体,再将转子铁芯体压到电机转轴上,并分别安放前磁钢挡片和后磁钢挡片,最后由锁紧螺母固定好后磁钢挡片,即装配成了交流永磁伺服电机的转子。

本实用新型的优点如下:本实用新型具有结构设计独特,制造工艺简单,转子铁芯的可扩展性灵活,适应范围广等特点,尤其是槽型冲片结构的独特设计彻底解决了大功率交流永磁伺服电机转子磁钢易脱落的问题。