[实用新型]高性能永磁同步伺服电机转子内嵌磁路结构

说明书

本实用新型揭示了高性能永磁同步伺服电机转子内嵌磁路结构，包括转子冲片、设于转子冲片外周的定子冲片、以及设于转子冲片内的磁钢组件，转子冲片与定子冲片之间留有环形的空位，转子冲片包括环形的转子铁芯、设于转子铁芯外周的若干等距间隔设置的孔位，磁钢组件包括设于孔位内的磁钢、设于相邻孔位间的磁隔桥、以及设于磁钢与空位之间的转子铁芯隆起部，磁钢的内侧两端分别设有直角部，所述磁钢的外侧两端分别设有倾斜部，倾斜部与直角部连接处为孔位的留空部，磁隔桥包括设于相邻磁钢的直角部之间第一阶梯部，设于相邻孔位的留空部之间的第二阶梯部。本实用新型实现永磁同步伺服电机磁路具有可靠性高、功率密度高、宽调速范围、高效率等优点。

技术领域

本实用新型属于伺服电机技术领域，尤其涉及一种高性能永磁同步伺服电机转子内嵌磁路结构。

背景技术

通用伺服永磁同步电机的磁路多数采用分布式绕组结构，采用了多槽极配合的磁路设计，定子叠片上绕制铜线圈与转子叠片配合，稀土永磁磁钢内表贴于转子叠片上，在外面加上不锈钢套筒的结构，该结构的缺点：效率低、功率密度低、调速范围窄、磁钢温度高。永磁同步伺服电机的使用和应用要求越来越苛刻，在相同的功率因素下，使得永磁同步伺服电机的体积、重量等也须做到小而轻。为了使电机磁路设计性能满足智能装备应用领域，现有的转子表贴结构，满足不了智能装备宽调速范围、高功率密度和高效率的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，而提供一种高性能永磁同步伺服电机转子内嵌磁路结构，从而实现永磁同步伺服电机磁路具有可靠性高、功率密度高、宽调速范围、高效率等优点。为了达到上述目的，本实用新型技术方案如下：

高性能永磁同步伺服电机转子内嵌磁路结构，包括转子冲片、设于转子冲片外周的定子冲片、以及设于转子冲片内的磁钢组件，所述转子冲片与定子冲片之间留有环形的空位，所述转子冲片包括环形的转子铁芯、设于转子铁芯外周的若干等距间隔设置的孔位，所述磁钢组件包括设于孔位内的磁钢、设于相邻孔位间的磁隔桥、以及设于磁钢与空位之间的转子铁芯隆起部，所述磁钢的内侧两端分别设有直角部，所述磁钢的外侧两端分别设有倾斜部，倾斜部与直角部连接处为孔位的留空部，所述磁隔桥包括设于相邻磁钢的直角部之间第一阶梯部，设于相邻孔位的留空部之间的第二阶梯部，所述磁钢的中部厚度范围为4.3mm-4.5mm，所述磁钢的两端的张角范围为41°-42.5°。

具体的，所述定子冲片内周设有若干等距间隔设置的容置线圈的槽体，各槽体的端部与空位相连通。

具体的，所述直角部与倾斜部之间的夹角范围为115°-117°。

具体的，所述留空部向外延伸出直角部的距离范围为0.7mm-0.8mm。

具体的，所述直角部的端部至倾斜部的端部的距离范围为0.9mm-1mm。

具体的，相邻所述第二阶梯部的距离范围为1.5mm-1.6mm。

具体的，所述转子铁芯隆起部的宽度范围为0.9mm-1mm。

与现有技术相比，本实用新型高性能永磁同步伺服电机转子内嵌磁路结构的有益效果主要体现在：

优化转子冲片结构消除电机力矩波动，现有的表贴转子电机消除力矩波动通常采用定子斜槽的方法，该方法存在以下几个问题：定子槽满率会下降 5％-8％；定子下线困难，下线时长会增加30％-50％；电机性能下降5％-15％。本实施例中避免使用定子斜槽。通过采用台阶式的磁隔桥、转子铁芯隆起部、磁钢倾斜部的配合结构，在不牺牲电机性能的前提下降低电机的力矩波动，通过有限元分析计算，电磁部分的力矩波动下降到0.1N.m以下，电机性能提升20％，弱磁控制速度范围增加40％，过载能力从原先的1.7倍提升到2.5倍，优势相当明显。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；