一種新型無磁鋼同步磁阻伺服電動機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電動機，尤其涉及一種新型無磁鋼同步磁阻伺服電動機。
【背景技術】
[0002]伺服電動機又稱為執行電動機，在自控系統中作為執行元件，可將控制電信號轉變為轉軸的角位移或角速度，通過改變控制電信號的大小和極性，可改變電動機的轉速大小和轉向。
[0003]目前使用的交流伺服電動機包括交流異步伺服電動機和交流同步伺服電動機，這里主要針對交流同步伺服電動機，其中又包括同步永磁伺服電機和同步磁阻伺服電機，這兩者的差別主要在于有無磁鋼的設置。
[0004]眾所周知，稀土永磁NdFeB是我國嚴格控制的戰略資源，也是永磁電機所用磁鋼的首選材料，目前的價格已經10倍以上的上漲。故通用的永磁同步伺服電機(PMSM)的缺點是成本太高，而且在高溫運行時，永磁同步伺服電機(PMSM)有可能退磁，對于勵磁調節，永磁同步伺服電機(PMSM)弱磁時無負載電流增加，高速運行下可能產生過電壓。
【發明內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題是提供一種新型無磁鋼同步磁阻伺服電動機，這種新型無磁鋼同步磁阻伺服電動機價格較低、效率較高、平滑穩定性好、起動電流小，響應速度快、轉子上無頻率變化，無磁滯損耗、電磁噪音極小，對電網無電磁干擾。采用的技術方案如下:
[0006]一種新型無磁鋼同步磁阻伺服電動機，包括機殼、定子、轉子、轉軸和軸承，定子包括定子鐵芯和定子線圈，定子安裝在機殼的內側壁上，轉軸通過軸承安裝在機殼上，轉子安裝在軸承上并處于定子線圈所圍成的內腔中，其特征是:所述定子鐵芯包括多個定子疊片，各個定子疊片依次疊合在一起，各個定子疊片沿徑向設有多條繞線片，各個定子疊片相應的繞線片疊置在一起構成繞線柱，所述定子線圈繞制在繞線柱上；所述轉子包括多個轉子疊片和多個磁橋，各個轉子疊片依次疊合在一起，各個磁橋設置在轉子疊片的外周向上，轉子疊片上設置有多個透氣柵格。
[0007]這種新型無磁鋼同步磁阻伺服電動機的工作原理:與開關磁阻電機(SRM)的工作原理相同，遵循“磁阻最小原理”一磁通總要沿著磁阻最小(Rmin)的路徑閉合，而這種新型無磁鋼同步磁阻伺服電動機(SynRM)，當定子某相繞組通電時，所產生的磁場由于磁力線扭曲而產生切向磁拉力，試圖使相近的轉子極旋轉到其軸線與該定子軸線對齊的位置，即是Rmin位置。由于轉子由多個轉子疊片構成，每個轉子疊片均設有多個透氣柵格，使得轉子容易實現高速運轉，轉子發熱量小，也可在高溫下運行，空載試驗的溫升僅5?7V ;在相同功率和相同直徑尺寸下，這種新型無磁鋼同步磁阻伺服電動機比異步伺服電動機長度縮短50%,比永磁同步伺服電機(PMSM)則長25%，效率介于二者之間(約90% )，但隨著功率增大，效率也增加；由于轉子由多個轉子疊片構成，每個轉子疊片均設有多個透氣柵格，能將定子磁極(如N極)的磁力線有方向的導向定子的另一磁極(如S極)形成磁回格，因而磁力線導通的面積大，效率相對較高；又因轉子結構不存在開關磁阻電機(SRM)的凸極性，轉動時的風損耗小，齒槽效應、脈動轉矩極小，操作平滑穩定性好，且起動電流小，響應速度快、符合伺服電機的要求；此外，轉子能自適應正弦波、方波、梯形波等電源驅動，轉子上無頻率變化，無磁滯損耗、電磁噪音極小，對電網無電磁干擾(EMl)。
[0008]作為本實用新型的優選方案，所述透氣柵格由空氣間隙和鐵芯弧相間排列構成。
[0009]作為本實用新型進一步的優選方案，所述空氣間隙包括八個弧形氣隙單元、八個人字形氣隙和八個一字形氣隙；八個弧形氣隙單元排列在轉子疊片的內周向上；八個人字形氣隙設置在弧形氣隙單元的內側，每個人字形氣隙處于相鄰兩個弧形氣隙單元之間；八個一字形氣隙設置在人字形氣隙的內側，每個一字形氣隙處于相鄰兩個人字形氣隙之間。
[0010]作為本實用新型更進一步的優選方案，所述弧形氣隙單元包括六個弧形氣隙，六個弧形氣隙自外到內依次排列。
[0011]作為本實用新型再更進一步的優選方案，所述六個弧形氣隙中處于最內側的弧形氣隙的寬度較大，其它五個弧形氣隙的寬度較小。
[0012]作為本實用新型的優選方案，所述轉子疊片的內側還開設有八個半圓孔。開設八個半圓孔能夠減小漏磁，又減輕整體重量。
[0013]作為本實用新型的優選方案，還包括編碼器，編碼器安裝在所述轉軸的內端上。
[0014]作為本實用新型的優選方案，還包括冷卻風扇，冷卻風扇安裝在所述機殼中，冷卻風扇的位置與所述轉子的位置相對應。
[0015]作為本實用新型的優選方案，還包括接線盒，接線盒安裝在所述機殼的外側壁上。
[0016]本實用新型與現有技術相比，具有如下優點:
[0017]由于轉子由多個轉子疊片構成，每個轉子疊片均設有多個透氣柵格，使得轉子容易實現高速運轉，轉子發熱量小，也可在高溫下運行，空載試驗的溫升僅5?TC ;在相同功率和相同直徑尺寸下，這種新型無磁鋼同步磁阻伺服電動機比異步伺服電動機長度縮短50%,比永磁同步伺服電機(PMSM)則長25%，效率介于二者之間(約90% )，但隨著功率增大，效率也增加；由于轉子由多個轉子疊片構成，每個轉子疊片均設有多個透氣柵格，能將定子磁極(如N極)的磁力線有方向的導向定子的另一磁極(如S極)形成磁回格，因而磁力線導通的面積大，效率相對較高；又因轉子結構不存在開關磁阻電機(SRM)的凸極性，轉動時的風損耗小，齒槽效應、脈動轉矩極小，操作平滑穩定性好，且起動電流小，響應速度快、符合伺服電機的要求；此外，轉子能自適應正弦波、方波、梯形波等電源驅動，轉子上無頻率變化，無磁滯損耗、電磁噪音極小，對電網無電磁干擾(EMl)。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型優選實施方式的結構示意圖；
[0019]圖2是定子疊片的結構示意圖；
[0020]圖3是轉子疊片的結構示意圖；
[0021]圖4是定子疊片與轉子疊片的組合結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和本實用新型的優選實施方式做進一步的說明。
[0023]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，這種新型無磁鋼同步磁阻伺服電動機，包括機殼1、定子2、轉子3、轉軸4、軸承5、編碼