[实用新型]永磁无刷电机及包含其的执行器、机器人

说明书

本实用新型涉及电机技术领域，公开了一种永磁无刷电机及包含其的执行器、机器人。该电机为分数槽集中式绕组电机，包括定子以及转子；定子包括定子铁芯以及定子绕组；定子铁芯包括定子轭部以及若干个定子齿；定子轭部设有拼接凹腔，定子齿设有与拼接凹腔匹配的拼接头部，定子齿以及定子轭部通过拼接头部与拼接凹腔拼接并固定在一起；定子绕组包括：由机器绕线成型并套设于各定子齿的绕组线圈或直接绕设于各定子齿上的绕组线圈；转子包括：永磁体和永磁体载体。本实用新型实施例可在保证电机运行平稳性、齿槽转矩低的情况下提高槽满率，改善电磁性能，从而提高电机常数和输出功率密度；同时还可大幅提高材料利用率，从而降低成本。

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种永磁无刷电机及包含其的执行器、机器人。

背景技术

近年来机器人领域发展迅速，尤其是特种机器人，比如足式机器人。这类机器人对执行器提出了很高的要求：转速低(500rpm以下)、力矩大、重量轻、输出功率大、体积小、响应速度快。执行器的性能直接决定机器人性能，而执行器的性能直接由电机决定。机器人用电机的性能可以用电机常数密度衡量，即：单位质量的电机常数，其中，电机常数的定义为：

然而，现有机器人用电机或尺寸相接近的电机，其电机常数密度一般小于

发明人发现相关技术至少存在如下问题：

1.现有机器人用电机一般采用带有靴部的定子齿以保证齿槽转矩较低和电机运行的平稳性。而带有靴部的定子齿又限制了绕线工艺的选择，使得绕组线圈一般通过专用的绕线机直接绕设于定子齿。该种加工方式严重限制了电机定子槽满率，从而影响电机的性能。

2.现有机器人执行器中电机普遍采用高转速低扭矩的电磁设计配合高减速比减速器来达到高扭矩输出，在通过提高电机转矩性能来提升执行器性能方面仍有较大欠缺。

3.现有机器人电机工艺在铁芯制造过程当中材料利用率低，材料浪费情况严重，影响电机成本。

4.现有机器人电机的定子铁芯普遍采用无取向硅钢片一体冲片制成，并且定子齿的磁通接近或达到饱和，铁损较高，影响电机的运行效率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种永磁无刷电机及包含其的执行器、机器人，可在保证电机运行平稳性、齿槽转矩低的情况下提高槽满率，改善电磁性能，从而提高电机常数和输出功率密度；同时还可大幅提高材料利用率，从而降低成本。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种永磁无刷电机，所述电机为分数槽电机，包括：定子以及转子；

所述定子包括：定子铁芯以及定子绕组；所述定子绕组为集中式绕组；

所述定子铁芯包括：定子轭部以及若干个定子齿；所述定子轭部设有拼接凹腔，所述定子齿设有与所述拼接凹腔匹配的拼接头部，所述定子齿以及所述定子轭部通过所述拼接头部与所述拼接凹腔拼接并固定在一起；所述定子齿表面设有绝缘层；所述定子绕组包括：由机器绕线成型并套设于各所述定子齿的绕组线圈或直接绕设于各所述定子齿上的绕组线圈；

所述转子包括：永磁体和永磁体载体；其中，所述永磁体用于励磁产生旋转磁场。

本实用新型的实施方式还提供了一种执行器，包括：如前所述的永磁无刷电机。

本实用新型的实施方式还提供了一种机器人，包括：如前所述的执行器。

作为一种实施例，所述定子齿由有取向硅钢片或者矽钢片冲压叠片而成，且所述定子齿的磁通方向与所述有取向硅钢片或者矽钢片的碾压方向同向；

或者，所述定子齿由高饱和磁感应软磁材料片冲压叠片而成；

可选地，所述软磁材料片的磁饱和强度大于或者等于2.0特斯拉；