一種三相永磁同步伺服電機的制作方法

本實用新型涉及一種三相永磁同步伺服電機。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)永磁伺服電機從某一性能方面看性能還很好，但是綜合而言，整機的性能就相對較差。而對于小型的永磁伺服電機，效率達到90％，綜合性能很高也相對困難。

國內(nèi)小型永磁伺服電機的轉(zhuǎn)矩波動特性有待改善，振動噪聲較大，可靠性較差，精度要求需要提高，綜合性能有待進一步提高。

因為工業(yè)機器人用伺服電機要求較高的工藝精度、加工效率和工作可靠性，所以就要求永磁伺服電機的轉(zhuǎn)矩波動要小，以達到精度和可靠性的要求。鑒于此，需要優(yōu)化設(shè)計高功率密度低噪聲新型工業(yè)機器人用永磁伺服電動機，以提高現(xiàn)有永磁伺服電機的精度和可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種三相永磁同步伺服電機，該電機結(jié)構(gòu)進行機電一體化設(shè)計，設(shè)計新穎合理，這樣的電機結(jié)構(gòu)緊湊、運行穩(wěn)定、體積小、重量輕、功率因數(shù)高、效率高。本實用新型應(yīng)用將大大提高國內(nèi)工業(yè)機器人用永磁伺服電機的綜合性能。電機的轉(zhuǎn)矩波動特性有較大改善，振動噪聲得到有效降低，可靠性得到提高，電機的整機性能得到了很大程度的提高，同時電機的效率也得到了進一步的提高。

為了解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案：

一種三相永磁同步伺服電機，包括機殼和端蓋，端蓋包括左端蓋和右端蓋，左端蓋位于機殼的左側(cè)，右端蓋位于機殼的右側(cè)，機殼的內(nèi)壁上設(shè)有定子結(jié)構(gòu)，機殼的內(nèi)部設(shè)有轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，定子結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)之間形成有氣隙，機殼的中部設(shè)有電機軸，電機軸與轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)相匹配，定子結(jié)構(gòu)包括定子鐵芯和定子繞組，定子鐵芯固定安裝于機殼的內(nèi)壁上，定子鐵芯上設(shè)有定子槽，定子槽與定子繞組相匹配，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子鐵芯和永磁體，轉(zhuǎn)子鐵芯由硅鋼片疊成，轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)有永磁體槽，永磁體與永磁體槽相匹配，轉(zhuǎn)子鐵芯的中部設(shè)有轉(zhuǎn)子軸孔，轉(zhuǎn)子軸孔與電機軸相匹配，轉(zhuǎn)子鐵芯的兩側(cè)設(shè)有散熱結(jié)構(gòu)。該電機的定子結(jié)構(gòu)直接安裝在機殼的內(nèi)壁上，定子槽均布設(shè)置于定子鐵芯的內(nèi)圓周上，定子繞組按3相4極布置，采用單層鏈式繞組，通電產(chǎn)生4極旋轉(zhuǎn)磁場，這樣的安裝布局，不但減小了電機的軸向長度，使電機結(jié)構(gòu)緊湊，繞組用銅量減小接近10％，而且采用環(huán)氧樹脂膠灌封，便于將銅耗產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到端蓋和機殼上，加快了定子繞組的散熱。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子鐵芯由硅鋼片疊成，由于該電機采用逆變器電源驅(qū)動，即使產(chǎn)生正弦波的變頻器輸出都含有高頻諧波，如果用整體鋼材會產(chǎn)生渦流損耗。永磁體嵌入到轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)，且均布設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯上，結(jié)構(gòu)簡單、制造成本較低、轉(zhuǎn)動慣量小且易于優(yōu)化使電動機氣隙磁密波形趨于正弦波的磁極形狀。

進一步，散熱結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子散熱盤、轉(zhuǎn)子散熱片和固定座，轉(zhuǎn)子散熱盤的一側(cè)設(shè)有固定座，固定座連接轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子散熱盤的另一側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)子散熱片，轉(zhuǎn)子散熱片均布設(shè)置于轉(zhuǎn)子散熱盤上。通過設(shè)置散熱結(jié)構(gòu)，當(dāng)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進行旋轉(zhuǎn)運動時，整個轉(zhuǎn)子散熱盤跟著運動，由轉(zhuǎn)子散熱片帶走轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的熱量，從而提高電機的整體散熱效果。

進一步，轉(zhuǎn)子散熱盤上設(shè)有散熱孔。通過設(shè)置散熱孔，使轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的熱量及時散發(fā)到機體的外面。

進一步，永磁體槽的兩端設(shè)有隔磁空氣槽，隔磁空氣槽內(nèi)設(shè)有隔磁材料。為防止永磁體磁通短路，在轉(zhuǎn)子鐵芯還開有隔磁空氣槽，隔磁空氣槽內(nèi)填充隔磁材料，起到減小漏磁的作用。

進一步，機殼的頂部設(shè)有接線盒。

進一步，機殼的底部設(shè)有安裝座。

進一步，電機軸的兩端設(shè)有安裝軸承。

由于采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：

本實用新型為一種三相永磁同步伺服電機，該電機結(jié)構(gòu)進行機電一體化設(shè)計，設(shè)計新穎合理，這樣的電機結(jié)構(gòu)緊湊、運行穩(wěn)定、體積小、重量輕、功率因數(shù)高、效率高。本實用新型應(yīng)用將大大提高國內(nèi)工業(yè)機器人用永磁伺服電機的綜合性能。電機的轉(zhuǎn)矩波動特性有較大改善，振動噪聲得到有效降低，可靠性得到提高，電機的整機性能得到了很大程度的提高，同時電機的效率也得到了進一步的提高。

該電機的定子結(jié)構(gòu)直接安裝在機殼的內(nèi)壁上，定子槽均布設(shè)置于定子鐵芯的內(nèi)圓周上，定子繞組按3相4極布置，采用單層鏈式繞組，通電產(chǎn)生4極旋轉(zhuǎn)磁場，這樣的安裝布局，不但減小了電機的軸向長度，使電機結(jié)構(gòu)緊湊，繞組用銅量減小接近10％，而且采用環(huán)氧樹脂膠灌封，便于將銅耗產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到端蓋和機殼上，加快了定子繞組的散熱。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子鐵芯由硅鋼片疊成，由于該電機采用逆變器電源驅(qū)動，即使產(chǎn)生正弦波的變頻器輸出都含有高頻諧波，如果用整體鋼材會產(chǎn)生渦流損耗。永磁體嵌入到轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)，且均布設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯上，結(jié)構(gòu)簡單、制造成本較低、轉(zhuǎn)動慣量小且易于優(yōu)化使電動機氣隙磁密波形趨于正弦波的磁極形狀。

通過設(shè)置散熱結(jié)構(gòu)，當(dāng)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進行旋轉(zhuǎn)運動時，整個轉(zhuǎn)子散熱盤跟著運動，由轉(zhuǎn)子散熱片帶走轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的熱量，從而提高電機的整體散熱效果。通過設(shè)置散熱孔，使轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的熱量及時散發(fā)到機體的外面。

為防止永磁體磁通短路，在轉(zhuǎn)子鐵芯還開有隔磁空氣槽，隔磁空氣槽內(nèi)填充隔磁材料，起到減小漏磁的作用。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明：

圖1為本實用新型中一種三相永磁同步伺服電機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型中定子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型中轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型中轉(zhuǎn)子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型中散熱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-機殼；2-左端蓋；3-右端蓋；4-定子結(jié)構(gòu)；5-轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)；6-氣隙；7-電機軸；8-定子鐵芯；9-定子繞組；10-定子槽；11-轉(zhuǎn)子鐵芯；12-永磁體；13-永磁體槽；14-轉(zhuǎn)子軸孔；15-散熱結(jié)構(gòu)；16-轉(zhuǎn)子散熱盤；17-轉(zhuǎn)子散熱片；18-固定座；19-散熱孔；20-隔磁空氣槽；21-接線盒；22-安裝座；23-安裝軸承。

具體實施方式

如圖1至圖5所示，一種三相永磁同步伺服電機，包括機殼1和端蓋，端蓋包括左端蓋2和右端蓋3，左端蓋2位于機殼1的左側(cè)，右端蓋3位于機殼1的右側(cè)。機殼1的中部設(shè)有電機軸7，電機軸7的兩端設(shè)有安裝軸承23，機殼1的頂部設(shè)有接線盒21，機殼1的底部設(shè)有安裝座22。

機殼1的內(nèi)壁上設(shè)有定子結(jié)構(gòu)4，機殼1的內(nèi)部設(shè)有轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)5，定子結(jié)構(gòu)4和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)5之間形成有氣隙6，機殼1的中部設(shè)有電機軸7，電機軸7與轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)5相匹配，定子結(jié)構(gòu)4包括定子鐵芯8和定子繞組9，定子鐵芯8固定安裝于機殼1的內(nèi)壁上，定子鐵芯8上設(shè)有定子槽10，定子槽10與定子繞組9相匹配。該電機的定子結(jié)構(gòu)4直接安裝在機殼1的內(nèi)壁上，定子槽10均布設(shè)置于定子鐵芯8的內(nèi)圓周上，定子繞組9按3相4極布置，采用單層鏈式繞組，通電產(chǎn)生4極旋轉(zhuǎn)磁場，這樣的安裝布局，不但減小了電機的軸向長度，使電機結(jié)構(gòu)緊湊，繞組用銅量減小接近10％，而且采用環(huán)氧樹脂膠灌封，便于將銅耗產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到端蓋和機殼1上，加快了定子繞組9的散熱。

轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)5包括轉(zhuǎn)子鐵芯11和永磁體12，轉(zhuǎn)子鐵芯11由硅鋼片疊成，轉(zhuǎn)子鐵芯11上設(shè)有永磁體槽13，永磁體12與永磁體槽13相匹配，轉(zhuǎn)子鐵芯11的中部設(shè)有轉(zhuǎn)子軸孔14，轉(zhuǎn)子軸孔14與電機軸7相匹配，轉(zhuǎn)子鐵芯11的兩側(cè)設(shè)有散熱結(jié)構(gòu)15。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)5的轉(zhuǎn)子鐵芯11由硅鋼片疊成，由于該電機采用逆變器電源驅(qū)動，即使產(chǎn)生正弦波的變頻器輸出都含有高頻諧波，如果用整體鋼材會產(chǎn)生渦流損耗。永磁體12嵌入到轉(zhuǎn)子鐵芯11內(nèi)，且均布設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯11上，結(jié)構(gòu)簡單、制造成本較低、轉(zhuǎn)動慣量小且易于優(yōu)化使電動機氣隙6磁密波形趨于正弦波的磁極形狀。

散熱結(jié)構(gòu)15包括轉(zhuǎn)子散熱盤16、轉(zhuǎn)子散熱片17和固定座18，轉(zhuǎn)子散熱盤16的一側(cè)設(shè)有固定座18，固定座18連接轉(zhuǎn)子鐵芯11，轉(zhuǎn)子散熱盤16的另一側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)子散熱片17，轉(zhuǎn)子散熱片17均布設(shè)置于轉(zhuǎn)子散熱盤16上。轉(zhuǎn)子散熱盤16上設(shè)有散熱孔19。通過設(shè)置散熱孔19，使轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)5產(chǎn)生的熱量及時散發(fā)到機體的外面。通過設(shè)置散熱結(jié)構(gòu)15，當(dāng)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)5進行旋轉(zhuǎn)運動時，整個轉(zhuǎn)子散熱盤16跟著運動，由轉(zhuǎn)子散熱片17帶走轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)5產(chǎn)生的熱量，從而提高電機的整體散熱效果。

永磁體槽13的兩端設(shè)有隔磁空氣槽20，隔磁空氣槽20內(nèi)設(shè)有隔磁材料。為防止永磁體12磁通短路，在轉(zhuǎn)子鐵芯11還開有隔磁空氣槽20，隔磁空氣槽20內(nèi)填充隔磁材料，起到減小漏磁的作用。

以上僅為本實用新型的具體實施例，但本實用新型的技術(shù)特征并不局限于此。任何以本實用新型為基礎(chǔ)，為解決基本相同的技術(shù)問題，實現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果，所作出地簡單變化、等同替換或者修飾等，皆涵蓋于本實用新型的保護范圍之中。