[实用新型]一种具有非对称磁路结构的交流伺服电机转子

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种伺服电机转子，尤其是一种非对称磁路结构的交流伺服电机转子，属于伺服电机应用领域。

背景技术

伺服电机的转子结构设计一直是伺服电机设计的重点和难点，良好的设计是保障伺服电机电气性能和控制性能的关键。现有的伺服电机转子中，由硅钢片叠压而成的转子主体多是实心结构，即在转子主体上没有开孔。也有开圆孔和方孔结构的转子，这种转子主体上开孔的结构在很大程度上具有随意性、盲目性和非优化性。这些随意性的开孔，不仅降低了伺服电机转子结构的机械强度，而且会增加电机磁场的漏磁、降低伺服电机的电气性能，从而造成了永磁磁性材料的浪费。

也有伺服电机转子主体结构是规则对称开孔，这一设计相对于具有随意性的转子主体开孔设计具有很大的进步。但是，规则对称的开孔设计具有较大弊端，因为这一设计带来的是磁路分布的绝对对称，从而带来磁场齿槽作用力的对称分布，形成很大的齿槽转矩，这势必造成伺服电机控制性能的降低。

在消除齿槽转矩的技术研究中，一般是人为设计不对称的定转子齿槽配合，或者通过设计具有特殊性状的气隙磁路来消除或降低齿槽转矩，这些方法的本质都是通过改变磁路的对称性来降低齿槽转矩。如果直接通过设计带有开孔的转子而形成定转子磁路的不对称，将直接达到降低和消除齿槽转矩的目的，而且工艺非常简单。

发明内容

本实用新型产品提供了一种通过开孔获得非对称磁路结构的交流伺服电机转子。

上述的转子包括转轴孔、转子主体和磁钢；

上述的转子主体由多组开孔的硅钢片叠压而成；

上述的多组开孔的硅钢片的开孔数比磁钢极数少一或者多一，或者两者互质；

上述开孔以转轴孔为中心成轴对称分布；

上述开孔包括弧形、圆形、椭圆形、三角形、纺锤形以及各自相应的具有倒角的结构。

优选取以下开孔数与磁钢极数配合：

极数为2时，开孔数为1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21；

极数为4时，开孔数为1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21；

极数为6时，开孔数为1、5、7、11、13、17、19、23；

极数为8时，开孔数为1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21；

极数为10时，开孔数为1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21；

极数为12时，开孔数为1、5、7、11、13、17、19、23。

本实用新型有如下有益效果：

1、采用该转子结构，电机的齿槽转矩作用力有较大下降，无开孔的转子结构，齿槽转矩下降了50％以上；

2、提高了伺服电机的可控性；

3、提高了电机的运行效率；

4、通风性能和散热性能得到很大改善，电机温升有所降低。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种转子示意图；

图2为本实用新型实施例的一种转子冲片示意图；

图3为本实用新型实施例的一种转子磁场分布示意图；

图4为本实用新型实施例的一种定转子径向磁场力归一化分布示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种非对称磁路结构的交流伺服电机转子见图1；

所述的转子包括转轴孔1、转子主体2、磁钢3；

所述的转子主体2由多组开孔硅钢片4叠压而成；

所述的开孔硅钢片4的开孔数比磁钢3极数少一或者多一，或者两者互质见图1、2；

所述开孔5包括弧形、圆形、椭圆形、三角形、纺锤形以及各自相应的具有倒角的结构；

所述开孔5以转轴孔为中心成轴对称分布；

优选取以下开孔数与磁钢极数配合：

极数为2时，开孔数为1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21；

极数为4时，开孔数为1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21；

极数为6时，开孔数为1、5、7、11、13、17、19、23；

极数为8时，开孔数为1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21；

极数为10时，开孔数为1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21；

极数为12时，开孔数为1、5、7、11、13、17、19、23；

图3给出了开孔为3个，磁钢极数为4时的轴向截面磁场分布图。由图可见，采用本实用新型的定转子磁场呈现非对称分布。