大功率交流永磁伺服電機轉子結構

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轉子結構

胡平江(寧波宏迪工量具有限公司,浙江寧波 315400)

本專利論文詳細介紹了一種大功率交流永磁伺服電機轉子結構,包括轉軸,轉子鐵芯安裝于轉軸上,其特征在于:轉子鐵芯由若干具有燕尾槽型結構的沖片疊壓而成,沖片的燕尾槽型結構,經疊壓在轉子鐵芯的外圓周表面形成若干個相鄰的半封閉腔體,與腔體相配合的磁性體安裝于腔體中。本實用新型主要解決了現有大功率交流永磁伺服電機磁性體易脫落的技術問題,提供一種結構穩定、制造工藝簡單、可擴展性靈活、適應范圍廣的大功率交流永磁伺服電機轉子結構。

大功率交流永磁伺服電機 轉子鐵芯 燕尾槽型結構 磁性體 半封閉腔體

1 權利要求書

(1)一種大功率交流永磁伺服電機轉子結構,包括轉軸,轉子鐵芯安裝于轉軸上,其特征在于:轉子鐵芯由若干具有燕尾槽型結構的沖片疊壓而成,沖片的燕尾槽型結構,經疊壓在轉子鐵芯的外圓周表面形成若干個相鄰的半封閉腔體,與腔體相配合的磁性體安裝于腔體中。

(2)如權利要求1所述的一種大功率交流永磁伺服電機轉子結構,其特征在于:在鐵芯轉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,分別從兩端對疊壓的沖片進行固定。

(3)如權利要求1所述的一種大功率交流永磁伺服電機轉子結構,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)如權利要求1所述的一種大功率交流永磁伺服電機轉子結構,其特征在于:沖片為導磁材料,沖片的疊合方向和磁性體磁通方向垂直。

(5)如權利要求1或4所述的一種大功率交流永磁伺服電機轉子結構,其特征在于:沖片的厚度為0.2毫米～1.0毫米。

(6)如權利要求1所述的一種大功率交流永磁伺服電機轉子結構,其特征在于:半封閉腔體共設置有8個。

(7)如權利要求1所述的一種大功率交流永磁伺服電機轉子結構,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,磁鋼與腔體間預留的間隙由耐溫填充物填滿。

(8)如權利要求1或7所述的一種大功率交流永磁伺服電機轉子結構,其特征在于:在鑲嵌的磁性體外側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將磁性體與轉子鐵芯相緊配。

2 說明書

大功率交流永磁伺服電機轉子結構。

2.1 技術領域

本實用新型涉及一種電機轉子,尤其是涉及一種大功率交流永磁伺服電機轉子結構。

附圖

2.2 背景技術

目前,我國交流永磁伺服電機的發展正處于初級發展階段,電機的轉子在設計上也由原來的實心軸式設計逐步轉向國外較為普遍的轉子沖片疊裝式,這種設計不僅有利于生產加工,而且大大降低了轉子的渦流產熱現象,從而提高了電機的使用效率。但是隨之又出現了一個非常嚴重的問題就是在大功率電機實際工作中由于磁性體通常是粘附在轉子外表面后,再在磁性體表面套上非導磁金屬,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,因而需要研發新的轉子結構來保證電機尤其是大功率電機磁性體易脫落的問題。

2.3 實用新型內容

本實用新型主要解決了現有大功率交流永磁伺服電機磁性體易脫落的技術問題,提供一種結構穩定、制造工藝簡單、可擴展性靈活、適應范圍廣的大功率交流永磁伺服電機轉子結構。

本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的,一種大功率交流永磁伺服電機轉子結構,包括轉軸,轉子鐵芯安裝于轉軸上,其特征在于:轉子鐵芯由若干具有燕尾槽型結構的沖片疊壓而成,沖片的燕尾槽型結構,經疊壓在轉子鐵芯的外圓周表面形成若干個相鄰的半封閉腔體,與腔體相配合的磁性體安裝于腔體中。

本實用新型的進一步設置如下。

在鐵芯轉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,分別從兩端對疊壓的沖片進行固定。

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。

半封閉腔體共設置有8個。

磁性體采用磁鋼,磁鋼通過磁性膠粘貼于腔體中,磁鋼與腔體間預留的間隙由耐溫填充物填滿。

在鑲嵌的磁性體外側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將磁性體與轉子鐵芯相緊配。

本實用新型的有益效果如下。

(1)解決了現有大功率交流永磁伺服電機磁性體易脫落的技術問題,獨特的槽型轉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子體內,恰當的配合好槽型轉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,進一步防止磁鋼脫落。

(3)在轉子鐵芯的軸向兩個端面各壓箍一塊擋片,從軸向方向保證了轉子鐵芯的緊固。

(4)轉子鐵芯采用矽鋼片疊加而成,方便了轉子鐵芯的可改性,避免了轉子鐵芯的浪費,減少渦流的產生。

綜上,本實用新型具有結構設計獨特,制造工藝簡單,轉子鐵芯的可擴展性靈活,適應范圍廣等特點,尤其是槽型沖片結構的獨特設計徹底解決了大功率交流永磁伺服電機轉子磁鋼易脫落的問題。

下面通過實施例,并結合附圖,對本實用新型的結構設計作進一步的具體說明。

3 附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型沖片的結構示意圖。

圖3是本實用新型磁性體的結構示意圖。

圖4為本實用新型磁性體安裝于轉子鐵芯的結構示意圖。

圖5為本實用新型磁性體裝配完成后的結構示意圖。

4 具體實施方式

如圖1、圖4、圖5所示,本實用新型的一種大功率交流永磁伺服電機轉子結構,該轉子結構包括轉軸1,轉軸1可以設計為空心或實心的,本實施例中,轉軸1設置為空心,這樣設置的目的是方便于轉軸類型的拓寬,轉子鐵芯2安裝于轉軸1上,轉子鐵芯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,以分別從兩端對疊壓的沖片3進行固定,前磁鋼擋片6和后磁鋼擋片7優選采用不銹鋼材質。

結合圖2、圖3、圖4所示,作為電機轉子部分,采用的沖片3為導磁材料,在本實施例為矽鋼片,沖片3的疊合方向和磁性體磁通方向垂直,運用這種矽鋼片疊加而成的轉子鐵芯2具有減少轉子上由磁通產生的渦流,減少轉子的發熱量,此外可以隨意疊裝高度的沖片3,也方便了轉子鐵芯2的可改性,避免了轉子鐵芯2的浪費,沖片3的厚度優選為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生。沖片3的外圓周設置有獨特的燕尾槽型結構,槽型的分布角度與電機的極數相適,可選擇15～20度,具有燕尾槽型結構的沖片3疊壓而成的轉子鐵芯2,其外圓周表面形成了若干個相鄰的半封閉腔體5,本實施例中,半封閉腔體5共設置有8個,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間隔設置,本實施例中磁性體6采用磁鋼,磁鋼與腔體5間預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子間受熱膨脹時的自由收縮余量空間的作用。在鑲嵌的磁性體6外側還包裹有非金屬纏繞物10,非金屬纏繞物10起到防止轉子在高速轉動的過程中由于離心力的作用而磁性體6易脫出的保護作用,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,具有很高的強度和韌性,在很大的沖力下也不會破裂。

再結合圖5所示,本實用新型的裝配過程如下:首先,選用導磁的矽鋼片作為轉子沖片,沖片外形為獨特的燕尾槽型設計,然后將槽型轉子沖片通過鉚釘按一定高度疊合成轉子鐵芯,在轉子鐵芯外側面的腔體內采用粘合的方式鑲嵌入磁鋼,作為轉子鐵芯體,再將轉子鐵芯體壓到電機轉軸上,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的轉子。

本實用新型的優點如下:本實用新型具有結構設計獨特,制造工藝簡單,轉子鐵芯的可擴展性靈活,適應范圍廣等特點,尤其是槽型沖片結構的獨特設計徹底解決了大功率交流永磁伺服電機轉子磁鋼易脫落的問題。