[实用新型]一种轴向尺寸紧凑型的外转子永磁伺服电机

说明书

本实用新型公开了一种轴向尺寸紧凑型的外转子永磁伺服电机，包括转子部分、定子部分和控制器；控制器采集电机的运行位置信息以实现对电机的运行实现闭环控制；定子部分具有用来与外部对应部件相固定的固定轴；转子部分为壳形结构；转子部分套在所述定子部分的外部以形成外转子结构并实现电机结构紧凑；定子部分的周边设有朝向外侧的N个槽口，定子部分的N个槽口中分别缠绕有分数槽集中绕组，转子部分的周边的内侧一面装有L块永磁体，并与定子部分的N个槽口中的分数槽集中绕组对应匹配；其中，N的数值大于L的数值。本实用新型具有结构紧凑、散热性能好、电机功率高，以及重量轻、体积小，制作成本低的特点。

技术领域

本实用新型属于永磁伺服电机技术领域，特别是涉及一种轴向尺寸紧凑型的外转子永磁伺服电机。

背景技术

永磁电机是电能和机械能互相转换的一种设备，它是利用通电线圈(也就是定子绕组) 产生旋转磁场并作用于永磁转子形成旋转扭矩，将电能转换为机械能。也可以由外部动能带动永磁转子旋转，旋转磁场在线圈感应电压，通过供电回路对外提供电能。永磁电机主要由定子与永磁转子组成。

伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的电机，是一种电机变速装置，伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压低等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

永磁伺服电机是永磁电机和伺服电机的结合，具有高功率密度、低机电时间常数、控制线性度高等特性，综合了两种类型电机的优点。

现有技术的永磁伺服电机通常为永磁内转子结构，这种结构的永磁伺服电机导致电机轴向尺寸较长，定转子气隙无法做小，位置传感器占用电机轴向空间，而且电机嵌线困难，不易自动化生产，即使自动化生产也会导致性能削弱和成本增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种轴向尺寸紧凑型的外转子永磁伺服电机，通过结构改进，一方面具有结构紧凑、散热性能好、电机功率高的特点；另一方面具有重量轻、体积小，制作成本低的特点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轴向尺寸紧凑型的外转子永磁伺服电机，包括转子部分、定子部分和控制器；所述控制器采集电机的运行位置信息以实现对电机的运行实现闭环控制；其特征在于：所述定子部分具有用来与外部对应部件相固定的固定轴；所述转子部分为壳形结构；所述转子部分套在所述定子部分的外部以形成外转子结构并实现电机结构紧凑；所述定子部分的周边设有朝向外侧的N个槽口，所述定子部分的N 个槽口中分别缠绕有分数槽集中绕组，所述转子部分的周边的内侧一面装有L块永磁体，并与所述定子部分的N个槽口中的分数槽集中绕组对应匹配；其中，N的数值大于L的数值；所述控制器采集电机的运行位置信息为采用位置传感器模式采集；所述位置传感器包括传感器主体和感应头，所述定子部分的固定轴为中空结构，所述传感器主体装在所述定子部分的固定轴的中空腔内；所述感应头装在所述转子部分中并与所述传感器主体的位置相对应。

所述定子部分的N个槽口与所述转子部分的L块永磁体的匹配关系中，N的数值等于 3乘以任意整数，L的数值等于2乘以任意整数。

所述定子部分的N个槽口与所述转子部分的L块永磁体的匹配关系中，N的数值和L的数值满足关系式：180乘以L再除以N的结果大于90，180乘以L再除以N的结果小于180。

所述定子部分的N个槽口与所述转子部分的L块永磁体的匹配关系中，所述N的数值和所述L的数值的最小公倍数越大和最大公约数越小，则电机的转矩波动越小。

所述控制器采集电机的运行位置信息为采用位置传感器模式采集；所述位置传感器包括传感器主体和感应头，所述定子部分的固定轴为中空结构，所述传感器主体装在所述定子部分的固定轴的中空腔内；所述感应头装在所述转子部分中并与所述传感器主体的位置相对应。