專利名稱：一種空心杯轉子直流伺服電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種空心杯轉子直流伺服電機，屬于有永久磁體的微型電動機領域。
作為伺服系統基本執行元件的直流伺服電機，必須具有極端靈敏、快速反應的特性，尤其是電機在高速運轉時，必須具有良好的動平衡性和較高的工作效率。空心杯轉子的采用較好地解決了上述問題。目前制作的空心杯轉子，多采用斜繞組形式，即將繞組展開成平面時，導線與水平向成一角度斜向并列分布。這種形式的繞組的導線是任意掛布的，導線之間間距不均勻，有錯線、疊線現象，繞組厚度較大。由于錯線和疊線，通電后，導線之間所產生的電動力矩不能均勻分布，一部分電動力矩相互抵消，且產生的熱量不能快速而有效地傳出，降低了伺服電機的工作效率；繞組厚度較大，則磁隙大，則磁場強度損失也大。另外，由于電機高速運轉，電樞繞組在換向時，換向片與電刷之間極易產生火花，影響電刷使用壽命，而目前的電機自身均不能解決這個問題。
本實用新型的目的在于克服上述現有技術中的缺點，提供一種具有無錯線、疊線現象的空心杯轉子且無火花的高效率空心杯轉子直流伺服電機。
本實用新型的目的是這樣實現的本實用新型一種空心杯轉子直流伺服電機，包括磁軛、磁鋼、空心杯轉子、換向片、電刷、電機軸，空心杯轉子直接裝在電機軸上，空心杯轉子在磁軛和磁鋼之間的間隙中轉動，空心杯轉子的繞組抽頭與換向片相接，電刷與換向片緊密接觸，空心杯轉子的繞組導線呈菱形并列分布。
繞組導線的直徑為0.055mm到0.35mm。
空心杯轉子的繞組抽頭還與壓敏電阻相接。
磁鋼為釹鐵硼磁鋼。
以下結合附圖和實施例對本實用新型電機作進一步描述
圖1本實用新型電機的結構圖。
圖2本實用新型電機空心杯轉子繞組結構展開圖。
1電刷 2空心杯轉子 3后端蓋 4壓敏電阻 5電機軸承 6磁鋼 7磁軛 8定子支撐架 9繞組抽頭 10換向片 11彈簧卡環 12電機軸 13前端蓋本實用新型電機是這樣構成的將磁軛7、前端蓋13、定子支撐架8一次注塑成型，磁軛7作為注塑中鑲件。磁鋼6為釹鐵硼磁鋼，磁鋼6和磁軛7粘接構成電機定子部分。空心杯轉子2的繞組導線呈菱形分布，是用繞線框在電腦繞線機上繞成，例如將外徑為0.25mm的導線五段均勻掛布成菱形，每段34圈，然后在繞線框上將數百圈菱形導線框預固化、預展平，在保持菱形分布的同時使其基本形成一個平面，然后初壓、精壓、卷筒即成，在此過程中，菱形導線框之間沒有任何錯線和疊線現象，從而使繞組厚度做到最薄。空心杯轉子2直接裝在電機軸12上，并在磁鋼6和磁軛7之間的間隙中轉動，空心杯轉子2的繞組抽頭9與換向片10相接，同時繞組抽頭9還與壓敏電阻4相接，電刷1與換向片10緊密接觸。當電刷1與換向片10之間產生火花時，由于壓敏電阻的作用，可在瞬間消除火花，從而大大延長了電刷1的使用壽命。電機通過彈簧卡環11控制電機軸12徑向竄動，用后端蓋3將電機轉子等密封在殼體內，以起到保護作用。本實施例電機功率高達18w，轉速25000轉/分，效率高達76％。
本實用新型相比于現有技術具有以下優點由于菱形導線框在空間分布均勻，無錯線、疊線，使繞組厚度達到最薄，保證了高速旋轉時動平衡性能優良；通電時，各菱形導線框之間電動力一致分布，無抵消作用，日整齊的線圈易于散熱，使電機運轉時，轉矩輸出十分平穩，此外，高速運轉時能有效地抑制火花的產生。
權利要求1.一種空心杯轉子直流伺服電機，包括磁軛、磁鋼、空心杯轉子、換向片、電刷、電機軸，空心杯轉子直接裝在電機軸上，空心杯轉子在磁軛和磁鋼之間的間隙中轉動，空心杯轉子的繞組抽頭與換向片相接，電刷與換向片緊密接觸，其特征在于空心杯轉子(2)的繞組導線呈菱形并列分布。
2.根據權利要求1所述的空心杯轉子直流伺服電機，其特征在于繞組導線的直徑為0.055mm到0.35mm。
3.根據權利要求1所述的空心杯轉子直流伺服電機，其特征在于空心杯轉子(2)的繞組抽頭(9)還與壓敏電阻(4)相接。
4.根據權利要求1所述的空心杯轉子直流伺服電機，其特征在于磁鋼(6)為釹鐵硼磁鋼。
專利摘要本實用新型公開了一種空心杯轉子直流伺服電機,屬于有永久磁體的微型電動機領域。該電機由磁軛、磁鋼、換向片、電刷、電機軸、空心杯轉子等組成,空心杯轉子繞組導線呈菱形并列分布,繞組抽頭還與壓敏電阻相連。該電機工作效率高、反應速度快、轉動慣量低、壽命長、轉速高、高速運轉時無火花產生。
文檔編號H02K13/14GK2280381SQ9624451
公開日1998年4月29日 申請日期1996年12月6日 優先權日1996年12月6日
發明者張和平, 趙尊, 郭永剛, 呂文生 申請人:冶金工業部自動化研究院