磁極不均勻分布的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，具體涉及一種伺服永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子。
【背景技術(shù)】
[0002]齒槽轉(zhuǎn)矩是永磁電機(jī)的固有現(xiàn)象，它是電樞繞組在不通電的狀態(tài)下，由永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)同電樞鐵心的齒槽作用，在圓周方向產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。由于伺服電機(jī)定子鐵心開槽，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁路中的磁阻發(fā)生變化，就會(huì)產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩。它的產(chǎn)生來自于永磁體與電樞齒之間的切向力，使永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子有一種沿著某一特定方向與定子對(duì)齊的趨勢(shì)，試圖將轉(zhuǎn)子定位在某些位置，齒槽轉(zhuǎn)矩是由此趨勢(shì)產(chǎn)生的一種振蕩轉(zhuǎn)矩。
[0003]然而，齒槽轉(zhuǎn)矩會(huì)使電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，出現(xiàn)轉(zhuǎn)速波動(dòng)，使電機(jī)不能平穩(wěn)運(yùn)行，影響電機(jī)的性能，同時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。在變速驅(qū)動(dòng)中，當(dāng)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)頻率與定子或轉(zhuǎn)子的機(jī)械頻率一致時(shí)，齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音將被放大。齒槽轉(zhuǎn)矩的存在同樣影響了電機(jī)在速度控制系統(tǒng)中的低速性能和位置控制系統(tǒng)中的高精度定位。
[0004]因此，如何降低齒槽轉(zhuǎn)矩是永磁電機(jī)設(shè)計(jì)制造過程中亟需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種磁極不均勻分布的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，該永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子具有更小的齒槽轉(zhuǎn)矩，能夠獲得更優(yōu)的電機(jī)性能。
[0006]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種磁極不均勻分布的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、8塊磁極、第一端部固定環(huán)、第二端部固定環(huán)及無瑋帶，所述轉(zhuǎn)子鐵心套設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸的外側(cè)，所述轉(zhuǎn)子鐵心通過鍵與所述轉(zhuǎn)軸連接，所述磁極膠接于所述轉(zhuǎn)子鐵心的外圓周表面，所述轉(zhuǎn)軸于所述轉(zhuǎn)子鐵心的左右兩端分別套設(shè)有所述第一端部固定環(huán)、所述第二端部固定環(huán)，所述無瑋帶纏繞于所述磁極表面，所述轉(zhuǎn)子鐵心的外圓周表面設(shè)置有3條與該轉(zhuǎn)子鐵心的旋轉(zhuǎn)軸線相互平行的隔沿，3條隔沿在轉(zhuǎn)子鐵心的外圓周表面上分出三個(gè)用于布置磁極的間隙，這三個(gè)間隙中分別設(shè)置有3個(gè)、3個(gè)及2個(gè)磁極。
[0007]每個(gè)所述間隙中的相鄰兩磁極的中心線夾角為42°，與每條所述隔沿相鄰的左右兩個(gè)磁極的中心線夾角為50°。
[0008]所述磁極為瓦形磁極，磁極的內(nèi)弧、外弧的弧度均為R54，相對(duì)于磁極的內(nèi)弧，磁極的外弧偏心一個(gè)磁極的厚度。
[0009]所述第一端部固定環(huán)、所述第二端部固定環(huán)均設(shè)置有膠泥槽，膠泥槽內(nèi)設(shè)置有平衡膠泥。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型能夠?qū)X槽轉(zhuǎn)矩降低到合理的范圍內(nèi)，使電機(jī)的振動(dòng)噪音更小，運(yùn)行更加平穩(wěn)，具有更好的反電動(dòng)勢(shì)諧波方面的性能，同時(shí)使電機(jī)低速性能優(yōu)越，更有利于精度的速度、位置控制。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型的磁極分布圖；
[0013]圖3為磁極的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]在圖中:1-轉(zhuǎn)軸；2_第一端部固定環(huán)；3_鍵；4_轉(zhuǎn)子鐵心；5_磁極；6_無瑋帶；7-平衡膠泥；8_第二端部固定環(huán)；9_隔沿。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。
[0016]如圖1、圖2所示，一種磁極不均勻分布的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)軸1、轉(zhuǎn)子鐵心4、8塊磁極5、第一端部固定環(huán)2、第二端部固定環(huán)8及無瑋帶6，轉(zhuǎn)子鐵心4套設(shè)于轉(zhuǎn)軸1的外側(cè)，轉(zhuǎn)子鐵心4通過鍵3與轉(zhuǎn)軸1連接，磁極5膠接于轉(zhuǎn)子鐵心4的外圓周表面，轉(zhuǎn)軸1于轉(zhuǎn)子鐵心4的左右兩端分別套設(shè)有第一端部固定環(huán)2、第二端部固定環(huán)8，無瑋帶6纏繞于磁極5表面，轉(zhuǎn)子鐵心4的外圓周表面設(shè)置有3條與該轉(zhuǎn)子鐵心4的旋轉(zhuǎn)軸線相互平行的隔沿9，3條隔沿9在轉(zhuǎn)子鐵心4的外圓周表面上分出三個(gè)用于布置磁極5的間隙，這三個(gè)間隙中分別設(shè)置有3個(gè)、3個(gè)及2個(gè)磁極5。
[0017]如圖2所不，8個(gè)磁極5以不均勾分布的方式布置于轉(zhuǎn)子鐵心4的外圓周表面，米用3、3、2的特有方式布置。其中，每個(gè)間隙中的相鄰兩磁極5的中心線夾角為42°，與每條隔沿9相鄰的左右兩個(gè)磁極5的中心線夾角為50°，參見圖2，即每相鄰的兩塊磁極5的中心線的夾角依次是50°、42°、42°、50°、42°、50°、42°、42°。通過這樣的磁極5分布方式，使電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩降低到合理的范圍內(nèi)，電機(jī)低速性能優(yōu)越，更有利于精度的速度、位置控制。
[0018]如圖3所示，磁極5為瓦形磁極，磁極5的內(nèi)弧、外弧的弧度均為R54，相對(duì)于磁極5的內(nèi)弧，磁極5的外弧偏心一個(gè)磁極5的厚度，磁極5采用該結(jié)構(gòu)同樣有利于降低電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，有利于提高電機(jī)的伺服性能。
[0019]安裝時(shí)，將鍵3裝到轉(zhuǎn)軸1的鍵槽內(nèi)，轉(zhuǎn)軸1的鍵槽起到定位轉(zhuǎn)子鐵心4的作用，鍵3起到傳遞力的作用，將轉(zhuǎn)子鐵心4通過過盈配合的方式安裝到轉(zhuǎn)軸1上。在轉(zhuǎn)子鐵心4的外圓周表面涂上高強(qiáng)度的膠水，將8個(gè)磁極5粘貼于轉(zhuǎn)子鐵心4上，8塊磁極5的位置由轉(zhuǎn)子鐵心4定位好。磁極5粘貼完成后，再將轉(zhuǎn)子鐵心4的左右兩端分別用熱套的方式安裝第一端部固定環(huán)2、第二端部固定環(huán)8。通過無瑋帶纏繞機(jī)將無瑋帶6纏繞在磁極5表面，無瑋帶6纏繞要緊實(shí)、均勻，表面無突起，最高疊加層數(shù)為兩層。在動(dòng)平衡機(jī)上對(duì)整個(gè)轉(zhuǎn)子做動(dòng)平衡效核，動(dòng)平衡不通過的，在第一端部固定環(huán)2、第二端部固定環(huán)8的膠泥槽內(nèi)設(shè)置有平衡膠泥7，用平衡膠泥7來調(diào)整，最終使整個(gè)轉(zhuǎn)子達(dá)到平衡要求。
[0020]最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上內(nèi)容僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行的簡(jiǎn)單修改或者等同替換，均不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磁極不均勾分布的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、8塊磁極、第一端部固定環(huán)、第二端部固定環(huán)及無瑋帶，所述轉(zhuǎn)子鐵心套設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸的外側(cè)，所述轉(zhuǎn)子鐵心通過鍵與所述轉(zhuǎn)軸連接，所述磁極膠接于所述轉(zhuǎn)子鐵心的外圓周表面，所述轉(zhuǎn)軸于所述轉(zhuǎn)子鐵心的左右兩端分別套設(shè)有所述第一端部固定環(huán)、所述第二端部固定環(huán)，所述無瑋帶纏繞于所述磁極表面，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子鐵心的外圓周表面設(shè)置有3條與該轉(zhuǎn)子鐵心的旋轉(zhuǎn)軸線相互平行的隔沿，3條隔沿在轉(zhuǎn)子鐵心的外圓周表面上分出三個(gè)用于布置磁極的間隙，這三個(gè)間隙中分別設(shè)置有3個(gè)、3個(gè)及2個(gè)磁極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁極不均勻分布的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于:每個(gè)所述間隙中的相鄰兩磁極的中心線夾角為42°，與每條所述隔沿相鄰的左右兩個(gè)磁極的中心線夾角為50°。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁極不均勻分布的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于:所述磁極為瓦形磁極，磁極的內(nèi)弧、外弧的弧度均為R54，相對(duì)于磁極的內(nèi)弧，磁極的外弧偏心一個(gè)磁極的厚度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁極不均勻分布的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于:所述第一端部固定環(huán)、所述第二端部固定環(huán)均設(shè)置有膠泥槽，膠泥槽內(nèi)設(shè)置有平衡膠泥。
【專利摘要】一種磁極不均勻分布的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、8塊磁極、第一端部固定環(huán)、第二端部固定環(huán)及無緯帶，轉(zhuǎn)子鐵心套設(shè)于轉(zhuǎn)軸的外側(cè)，轉(zhuǎn)子鐵心通過鍵與轉(zhuǎn)軸連接，磁極膠接于轉(zhuǎn)子鐵心的外圓周表面，轉(zhuǎn)軸于轉(zhuǎn)子鐵心的左右兩端分別套設(shè)有第一端部固定環(huán)、第二端部固定環(huán)，無緯帶纏繞于磁極表面，轉(zhuǎn)子鐵心的外圓周表面設(shè)置有3條與該轉(zhuǎn)子鐵心的旋轉(zhuǎn)軸線相互平行的隔沿，3條隔沿在轉(zhuǎn)子鐵心的外圓周表面上分出三個(gè)用于布置磁極的間隙，這三個(gè)間隙中分別設(shè)置有3個(gè)、3個(gè)及2個(gè)磁極。本實(shí)用新型能降低齒槽轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)的振動(dòng)噪音更小，運(yùn)行更加平穩(wěn)，具有更好的反電動(dòng)勢(shì)諧波方面的性能，同時(shí)使電機(jī)低速性能優(yōu)越，更有利于精度的速度、位置控制。
【IPC分類】H02K1/28, H02K3/51, H02K15/16, H02K1/27, H02K15/02
【公開號(hào)】CN205123453
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520893493
【發(fā)明人】桑立寧
【申請(qǐng)人】上海翡葉動(dòng)力科技有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年11月11日