[实用新型]一种改善气隙磁场波形的内嵌式永磁交流伺服电机转子

说明书

本实用新型公开了一种改善气隙磁场波形的内嵌式永磁交流伺服电机转子，包括永磁体和导磁体；所述导磁体上沿圆周方向均匀分布有2p个永磁体容置孔，其中p表示电机的极对数；所述的永磁体N、S交错设置在所述的永磁体容置孔内；所述的永磁体容置孔呈长方形，具有一对长边和一对短边；其特征在于导磁体外周面为圆柱面，在所述的圆柱面上对应每个永磁体处削出一个平面，形成交替的圆弧面和平面。本实用新型的内嵌式永磁交流伺服电机转子，通过将导磁体外周面设计成交替设置的圆弧面和平面，大大抑制了高次谐波，使气隙磁场的正弦性更好。

技术领域

本实用新型涉及电机领域，尤其涉永磁交流伺服电机，具体的说是一种改善气隙磁场波形的内嵌式永磁交流伺服电机转子。

背景技术

现有交流伺服电机结构，包括机壳、定子、端盖和转子，通常永磁体放在转子上。参照图1，一种典型的永磁交流伺服电机的转子结构，所述的转子包括转轴5、导磁体2和永磁体3。所述的转子导磁体2外圆周有2p个缺口(其中p表示电机的极对数)，2p块瓦型永磁体3以N极和S极交错排列的方式嵌置于上述导磁体外圆周缺口内。上述结构称之为表贴式永磁交流伺服电机。

参照图2，另一种典型的永磁交流伺服电机的转子结构，转子导磁体2上沿周向均匀分布2p个长方形孔，用于放置2p个N、S交错排列的永磁体3。长方形孔的长边沿圆周方向排列，磁路呈径向分布，因而称之为径向磁路内嵌式伺服电机。该结构受转子外圆尺寸限制长方形孔的长边不能加长，无法提高气隙磁通密度。该结构的导磁体外周面4由多个外凸的圆弧面构成，每个圆弧面分别与一个永磁体3对应，一般而言它的气隙磁场波形的正弦性要好一些。

参照图3，另一种径向磁路内嵌式伺服电机。其导磁体外周面4为圆柱面。这种结构的电机，其设计和制造相对简单，但是气隙磁场的波形的正弦性较差。

发明内容

本实用新型要解决的是现有技术存在的上述技术问题，旨在提供一种改善气隙磁场波形的内嵌式永磁交流伺服电机转子。

为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：一种改善气隙磁场波形的内嵌式永磁交流伺服电机转子，包括永磁体和导磁体；所述导磁体上沿圆周方向均匀分布有2p个永磁体容置孔，其中p表示电机的极对数；所述的永磁体N、S交错设置在所述的永磁体容置孔内；所述的永磁体容置孔呈长方形，具有一对长边和一对短边；其特征在于导磁体外周面为圆柱面，在所述的圆柱面上对应每个永磁体处削出一个平面，形成交替的圆弧面和平面。

本实用新型的内嵌式永磁交流伺服电机转子，通过将导磁体外周面设计成交替设置的圆弧面和平面，大大抑制了高次谐波，使气隙磁场的正弦性更好。

作为本实用新型的改进，所述永磁体容置孔的长度方向沿径向设置，即永磁体的宽度方向沿径向设置，磁路在永磁体内呈切向分布，永磁体的重心距轴心的距离小，可大大减小转子旋转时永磁体的离心力，避免永磁体因离心力过大撞开外磁轭后飞出，从而造成电机的损坏。同时，本实用新型可以开设更大面积的永磁体容置孔，因而可大大提高气隙磁通密度。

作为本实用新型的再进一步改进，所述导磁体外周平面的宽度b与永磁体容置孔的短边长a的比例为b：a＝1.15～1.73，进一步优化气隙磁场的正弦性。

作为本实用新型的再进一步改进，所述永磁体容置孔的短边长a＝2.6mm时，所述导磁体外周平面的宽度b＝3.0～4.5mm，气隙磁场的正弦性最好。

作为本实用新型的再进一步改进，每个导磁体外周平面的宽度b均相等。

作为本实用新型的更一步改进，为减小齿槽力矩，取2p＝10。优选地，定子齿数为12。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是现有表贴式永磁交流伺服电机的转子结构示意图。