[实用新型]一种特定尺寸的直驱伺服电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直驱伺服电机，尤其是涉及一种特定尺寸的直驱伺服电机。

背景技术

目前，伺服驱动方法主要分为两种：一种是采用伺服电机配减速器的驱动方法，一类是伺服电机直接驱动的方法。

电机带减速器驱动：通过减速器机构按照一定的速比关系，将电机的速度降低，力矩增大到控制机构需要的范围内。采用这种方法，一方面，机构比较复杂，加工装配过程复杂，整个机构潜在故障点增加，运行过程产生的振动噪声大；另一方面，空间尺寸有限定的场合，对于这种机构没有足够的安装位置。

电机直接驱动的方法：大大降低了整个机构的复杂程度，能够快速精确的作用到伺服机构，降低运行振动噪声，在有限的空间里能够便于机电一体化设计的实现，使得整个机构做得小巧。

目前直驱伺服电机一般极槽数都比较少，能量密度低。高端设备领域对高能量密度直驱伺服电机有着巨大的需求，如机器人领域，对特定尺寸的直驱伺服电机有非常巨大的市场需求。

中国专利CN203466704U公开了一种永磁同步伺服电机及转子体，属于永磁同步电机领域。所述永磁同步伺服电机包括：机座、前端盖、后端盖、转轴、两个轴承、转子体及有绕组定子铁芯，所述转子体包括转子铁芯和多个永磁体，所述多个永磁体均嵌入所述转子铁芯，所述多个永磁体中的每两块永磁体拼成一个“V”型，并且成为所述永磁同步伺服电机的一个磁极，所述永磁同步伺服电机包括四对极，所述有绕组定子铁芯安装在所述机座内部，所述有绕组定子铁芯由定子铁芯崁线而成，所述有绕组定子铁芯与所述转子体相互感应。该专利的极槽数都比较少，存在能量密度低的缺陷，且该专利体积和重量较大，不利于减轻整个系统重量。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种特定尺寸的直驱伺服电机，具有结构紧凑、工艺简单、输出转矩大、转速低、运行可靠、高效节能等优点，特别适用于机器人进行位置捕捉的直接驱动。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种特定尺寸的直驱伺服电机包括由外到内依次设置的机壳、定子、转子和转轴，以及连接定子的伺服电机驱动器，所述转轴通过轴承与机壳连接，所述定子内周为正圆形多槽结构，定子的槽数为61～65个，所述转子为近极槽表贴式结构，包括转子铁芯和永磁体，所述转子铁芯为环状结构，转子铁芯的外表面均布有多个凸出的转子齿，所述永磁体固定于相邻转子齿之间，永磁体为68～72极。

所述定子的槽数为63个，所述永磁体为70极。

该直驱伺服电机的额定力矩为1.2N·m，峰值力矩达2N·m。

所述转子齿之间为设有用于固定永磁体的梯形槽，所述永磁体一端为与梯形槽配合连接的凸形结构，另一端为长方体结构或等厚设置的圆弧状结构，永磁体侧壁之间紧密靠近设置。

所述转子铁芯的径向上均布有多个扇形镂空。

所述定子的外周直径小于86mm，所述转子的内周直径为47～49mm。

所述定子的外周直径为85mm，定子的内周直径为69mm，所述转子的外周直径为68.4mm，转子的内周直径为48mm。

还包括用于检测转轴位置的位置传感器和端盖，所述位置传感器连接伺服电机驱动器，所述端盖设于一端机壳与轴承之间，位置传感器一端通过端盖固定，另一端通过后罩固定。

所述端盖通过压环连接机壳。

所述转轴为中空结构。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)定子内周为正圆形多槽结构，定子的槽数为61～65个，转子为近极槽表贴式结构，永磁体为68～72极，克服直驱伺服电机一般极槽数都比较少、能量密度低的缺陷，定子多槽、转子多极的结构很好能够很好的解决高端设备领域对直驱伺服电机高能量密度的要求，当定子的槽数为63个，永磁体为70极，直驱伺服电机的额定力矩为1.2N·m，峰值力矩达2N·m，且降低制作难度，降低生产成本。

2)转轴为大中空结构，且转子铁芯的径向上均布有多个扇形镂空，方便与系统对接、走线、走光路和减轻整个系统重量。

3)能够实现有位置传感器闭环控制或无位置传感器矢量开环控制，适用于不同工况，同时闭环控制可增加控制的精准度。

4)结构紧凑、工艺简单、输出转矩大、转速低、运行可靠、高效节能，特别适用于机器人进行位置捕捉的直接驱动，设定尺寸范围用于实现额定力矩为1.2N·m、峰值力矩达2N·m的力矩控制。