[实用新型]低齿槽转矩的永磁直流电动机

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及永磁直流电机，尤其涉及一种低齿槽转矩的永磁直流电动机。

【背景技术】

永磁直流电动机的齿槽转转矩大小影响永磁直流电动机的伺服特性，振动及噪声等关键性能；特别是用在有伺服和低噪声要求时，电机齿槽转矩大，电机速度控制时低速性能差（即反应慢），位置控制误差大，转矩脉动大，运转振动和噪声大进而影响电机寿命等。由于微型永磁直流电动机体积小、成本低、定子磁极改变工艺过于复杂，故传统的解决方法是：电枢槽口设计尽量小或做成斜槽电枢，但这样的电枢加工工艺和电枢绕线工艺复杂，而且受电枢绕组线径限制，电机的功率密度低等。

【发明内容】

本实用新型的目的在于有效克服上述技术的不足，提供一种结构简单，齿槽转矩小，使用寿命长和有良好伺服特性的永磁直流电动机。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种低齿槽转矩的永磁直流电动机，它包括定子及转子，所述转子包括电枢铁芯及电枢绕组，所述电枢铁芯具有多个齿部，相邻两齿部之间形成齿槽，其改进在于：所述齿部的外表面设有辅助槽。

优选地，所述辅助槽成长条形。

优选地，所述辅助槽与所述转子中心轴线大致平行。

优选地，所述每个齿部上均设有辅助槽，且该辅助槽为两条。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型在电枢铁芯外表面开设辅助槽，由于齿槽转矩的周期可由2л除以极数和电枢槽数的最小公倍数确定，当电枢齿部开设辅助槽时，周期则由2л除以极数、电枢槽数及辅助槽数的最小公倍数确定，因此，针对不同的电机结构选择电枢每个齿上开一定数量的辅助槽，可以使得齿槽转矩的周期减小，而齿槽转矩的频率成倍数增加，且同时峰值也比原来大幅降低，进而大大降低了电机的齿槽转矩.如此，可使得电机转矩脉动小,运转振动和噪声小，使用寿命长,并且有良好的伺服特性。

【附图说明】

图1为本实用新型的右视图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为本实用新型电动机和传统电动机性能测试对比图；

图中：外壳1；磁瓦2；弹性支架3；电枢铁芯4；齿部401；辅助槽4011；齿槽402；换向器5；电枢绕组6；转轴7。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

参照图1至图2所示，本实用新型提供了一种低齿槽转矩的永磁直流电动机，它包括定子、转子及换向器5，所述定子包括外壳1及设置外壳1内壁的磁瓦2，相邻磁瓦2间设有弹性支架3，所述转子包括转轴7、电枢铁芯4及电枢绕组6，电枢铁芯4及换向器5依次套接于所述转轴7上，所述电枢铁芯4具有多个齿部401，相邻两齿部401之间形成齿槽402，所述电枢绕组6缠绕于所述齿槽402之间，所述齿部401的外表面设有辅助槽4011，该辅助槽4011用以较小减小齿槽402转矩，具体原理如下：

对于一个结构对称的永磁电动机，由于齿槽转矩的周期可由2л除以极数和电枢槽数的最小公倍数确定，当电枢齿部401开设辅助槽4011时，周期则由2л除以极数、电枢槽数及辅助槽4011数的最小公倍数确定，因此，针对不同的电机结构选择电枢每个齿上开一定数量的辅助槽4011，可以使得齿槽转矩的周期减小，而齿槽转矩的频率成倍数增加，且同时峰值也比原来大幅降低，进而大大降低了电机的齿槽转矩.如此，可使得电机转矩脉动小,运转振动和噪声小，使用寿命长,并且有良好的伺服特性。

参照图3所示，图3是本实用新型开有辅助槽4011的电动机和传统没有开辅助槽4011的电动机性能测试对比图，图中，实线所表述的曲线为传统没有开辅助槽4011电动机的性能测试曲线，虚线所表述的曲线为本实用新型开有辅助槽4011的电动机的性能测试曲线，从图中可以看出，本实用新型的电动机最大静态转距为32.65gcm，最大峰-谷转距值为28.45gcm，齿槽转矩值为23.33gcm，平均转矩值为17.45gcm，而传统无辅助槽4011的电动机最大静态转距为62.45gcm，最大峰-谷转距值为68.99gcm，齿槽转矩值为52.21gcm，平均转矩值为21.83gcm.因此，本实用新型的电动机转矩脉动比没有开辅助槽4011的电动机的转矩脉动小。

作为较佳实施方式，所述辅助槽4011成长条形，且该长条形辅助槽4011与所述转子中心轴线大致平行。

本实施例中，所述每个齿部401上设置的辅助槽4011为两条，可以理解的是，所述各齿部401上也可选择性设置辅助槽4011，例如相邻的两齿部401，其中一齿部401上设有辅助槽4011，另一齿部401上不设辅助槽4011。

以上所描述的仅为本实用新型的较佳实施例，上述具体实施例不是对本实用新型的限制。在本实用新型的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本实用新型所保护的范围。