[实用新型]一种伺服永磁同步电机转子冲片

说明书

技术领域

本实用新型属于同步电动机技术领域，具体涉及伺服永磁同步电机转子的具有快速响应能力的转子冲片结构。

背景技术

随着高性能永磁材料技术、电力电子技术、微电子技术的飞速发展以及矢量控制理论、自动控制理论研究的不断深入，永磁同步电机伺服控制系统得到了飞速发展。作为伺服控制系统执行单元，永磁同步电机克服了直流伺服电动机机械式换向器和电刷带来的一系列限制，具有调速性能优越，结构简单、运行可靠，且体积小、重量轻、效率高、功率密度高、功率因数高、转子转动惯量小、过载能力强等优点。在高性能、高精度的伺服领域对永磁同步电机的响应速度的要求越来越高。

众所周知，转子磁路结构是永磁同步电机的关键技术所在，转子磁路结构不同，电动机的运行性能、控制系统、制造工艺和适用场合也不相同。伺服永磁同步电机转子多采用表面突出式转子结构。此时，永磁同步电机转子轭部磁密往往不是很高，有很大部分转子轭没有得到充分的利用，这样不仅会造成电机重量的增加，同时又会影响永磁同步电机的动态响应速度。因此，急待改进永磁同步电机的转子结构，首先应改进电机的转子冲片，现有伺服永磁同步电机的转子冲片，如专利号为ZL200520077102.X的“交流伺服电机转子”专利，公开的转子冲片，是在每一硅钢冲片上开设有与电机的极数相等的三角形孔，三角形孔均匀的分布在硅钢冲片的同一个圆周。该转子冲片的主要缺点是：

1、未考虑转子的分段方式，不能更有效的满足电机系列化；

2、在硅钢冲片上开设有三角形孔，但由于机械强度的制约，致使两三角形孔位置不能靠的很近，不能充分地减小转子冲片质量，从而使电机不能获得更理想转动惯量。

3、对电机转子磁轭磁密提高有限。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有伺服永磁同步电机转子冲片的不足之处，提供一种伺服永磁同步电机转子冲片，具有转动惯量小、动态响应速度快、调速范围宽等性能，同时又便于伺服永磁同步电机的系列化生产等特点。

本实用新型实现目的的技术方案是：一种伺服永磁同步电机转子冲片，在转子冲片的中心处设置有轴孔，在轴孔的周围边上开设一个键槽，用以与轴连接，其特征在于：在转子冲片上并位于轴孔外侧的同一圆周上均布有与电机极数相等的不规则形状的去重孔。在所述的去重孔中，在对称的去重孔外侧顶端处设置铆钉孔，在所述转子冲片叠压成转子段时通过这些铆钉孔用铆钉固接成一个整体。在所述转子冲片的外圆周上设置有与电机极数相等的定位齿片，将所述的转子冲片叠压成转子段后形成齿，转子段通过定位齿定位永磁体。伺服永磁同步电机转子冲片用硅钢片一次冲压而成。

所述不规则形状的去重孔的底边为与转轴的轴孔同心的圆弧，圆弧半径为5～50mm两边为延长线过圆心直线，夹角α为15°～75°，去重孔的上沿为两条相对去重孔中心线对称的内凹曲线，曲线半径为5～300mm，所述内凹曲线的圆心和半径根据转子磁轭的磁密大小、强度要求来确定。所述去重孔的中心线与所述两个定位齿片中心线对齐。根据电磁有限元计算、强度计算及震动计算等优化得出的去重孔，不仅保证开孔不影响电机的电磁性能，同时也不会影响电机转子的机械性能。所述去重孔除铆钉孔外的孔角均为半径为0.3～3mm的倒角。

本实用新型采用上述技术方案后，主要的效果是：

1、由于去重孔上沿曲线与磁力线走势相似，对转子轭部磁场影响小，不影响电机电磁性能。

2、去重孔的存在对磁力线进行导向和有效抑制，从而形成对称分布磁场，提高电机效率。

3、去重孔的存在提高了伺服永磁同步电机转子的散热能力。

4、在靠近磁极出冲压出铆钉孔，由于其正好处于磁钢中心，所以铆钉孔的开设不影响电机转子磁场分布，可减少焊接和在主磁路铆接等传统工艺对伺服永磁同步电机转子磁场的影响，同时，便于伺服永磁同步电机转子的单元化和伺服永磁同步电机的系列化。

5、在考虑转子冲片机械强度、不影响电机磁场分布的情况下，最大限度的减轻了伺服永磁同步电机转子重量，减小转动惯量，提高伺服永磁同步电机响应速度。

6、转子去重孔各角倒圆，大大提高了转子冲压模的使用寿命。

7、定位齿的存在使磁钢的粘接更方便。

本实用新型可广泛应用于系列伺服永磁同步电机中。

附图说明

图1：本实用新型的结构图。

图中：1铆钉孔；2去重孔；3定位齿片；4轴孔；5键槽。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步说明本实用新型。

实施例1