本實(shí)用新型涉及一種三相永磁同步伺服電機(jī)。

背景技術(shù)：

目前國(guó)內(nèi)永磁伺服電機(jī)從某一性能方面看性能還很好，但是綜合而言，整機(jī)的性能就相對(duì)較差。而對(duì)于小型的永磁伺服電機(jī)，效率達(dá)到90％，綜合性能很高也相對(duì)困難。

國(guó)內(nèi)小型永磁伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)特性有待改善，振動(dòng)噪聲較大，可靠性較差，精度要求需要提高，綜合性能有待進(jìn)一步提高。

因?yàn)楣I(yè)機(jī)器人用伺服電機(jī)要求較高的工藝精度、加工效率和工作可靠性，所以就要求永磁伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)要小，以達(dá)到精度和可靠性的要求。鑒于此，需要優(yōu)化設(shè)計(jì)高功率密度低噪聲新型工業(yè)機(jī)器人用永磁伺服電動(dòng)機(jī)，以提高現(xiàn)有永磁伺服電機(jī)的精度和可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種三相永磁同步伺服電機(jī)，該電機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)新穎合理，這樣的電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行穩(wěn)定、體積小、重量輕、功率因數(shù)高、效率高。本實(shí)用新型應(yīng)用將大大提高國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人用永磁伺服電機(jī)的綜合性能。電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)特性有較大改善，振動(dòng)噪聲得到有效降低，可靠性得到提高，電機(jī)的整機(jī)性能得到了很大程度的提高，同時(shí)電機(jī)的效率也得到了進(jìn)一步的提高。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，采用如下技術(shù)方案：

一種三相永磁同步伺服電機(jī)，包括機(jī)殼和端蓋，端蓋包括左端蓋和右端蓋，左端蓋位于機(jī)殼的左側(cè)，右端蓋位于機(jī)殼的右側(cè)，機(jī)殼的內(nèi)壁上設(shè)有定子結(jié)構(gòu)，機(jī)殼的內(nèi)部設(shè)有轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，定子結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)之間形成有氣隙，機(jī)殼的中部設(shè)有電機(jī)軸，電機(jī)軸與轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)相匹配，定子結(jié)構(gòu)包括定子鐵芯和定子繞組，定子鐵芯固定安裝于機(jī)殼的內(nèi)壁上，定子鐵芯上設(shè)有定子槽，定子槽與定子繞組相匹配，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子鐵芯和永磁體，轉(zhuǎn)子鐵芯由硅鋼片疊成，轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)有永磁體槽，永磁體與永磁體槽相匹配，轉(zhuǎn)子鐵芯的中部設(shè)有轉(zhuǎn)子軸孔，轉(zhuǎn)子軸孔與電機(jī)軸相匹配，轉(zhuǎn)子鐵芯的兩側(cè)設(shè)有散熱結(jié)構(gòu)。該電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)直接安裝在機(jī)殼的內(nèi)壁上，定子槽均布設(shè)置于定子鐵芯的內(nèi)圓周上，定子繞組按3相4極布置，采用單層鏈?zhǔn)嚼@組，通電產(chǎn)生4極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，這樣的安裝布局，不但減小了電機(jī)的軸向長(zhǎng)度，使電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，繞組用銅量減小接近10％，而且采用環(huán)氧樹(shù)脂膠灌封，便于將銅耗產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到端蓋和機(jī)殼上，加快了定子繞組的散熱。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子鐵芯由硅鋼片疊成，由于該電機(jī)采用逆變器電源驅(qū)動(dòng)，即使產(chǎn)生正弦波的變頻器輸出都含有高頻諧波，如果用整體鋼材會(huì)產(chǎn)生渦流損耗。永磁體嵌入到轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)，且均布設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本較低、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小且易于優(yōu)化使電動(dòng)機(jī)氣隙磁密波形趨于正弦波的磁極形狀。

進(jìn)一步，散熱結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子散熱盤(pán)、轉(zhuǎn)子散熱片和固定座，轉(zhuǎn)子散熱盤(pán)的一側(cè)設(shè)有固定座，固定座連接轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子散熱盤(pán)的另一側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)子散熱片，轉(zhuǎn)子散熱片均布設(shè)置于轉(zhuǎn)子散熱盤(pán)上。通過(guò)設(shè)置散熱結(jié)構(gòu)，當(dāng)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，整個(gè)轉(zhuǎn)子散熱盤(pán)跟著運(yùn)動(dòng)，由轉(zhuǎn)子散熱片帶走轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的熱量，從而提高電機(jī)的整體散熱效果。

進(jìn)一步，轉(zhuǎn)子散熱盤(pán)上設(shè)有散熱孔。通過(guò)設(shè)置散熱孔，使轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的熱量及時(shí)散發(fā)到機(jī)體的外面。

進(jìn)一步，永磁體槽的兩端設(shè)有隔磁空氣槽，隔磁空氣槽內(nèi)設(shè)有隔磁材料。為防止永磁體磁通短路，在轉(zhuǎn)子鐵芯還開(kāi)有隔磁空氣槽，隔磁空氣槽內(nèi)填充隔磁材料，起到減小漏磁的作用。

進(jìn)一步，機(jī)殼的頂部設(shè)有接線盒。

進(jìn)一步，機(jī)殼的底部設(shè)有安裝座。

進(jìn)一步，電機(jī)軸的兩端設(shè)有安裝軸承。

由于采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：

本實(shí)用新型為一種三相永磁同步伺服電機(jī)，該電機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)新穎合理，這樣的電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行穩(wěn)定、體積小、重量輕、功率因數(shù)高、效率高。本實(shí)用新型應(yīng)用將大大提高國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人用永磁伺服電機(jī)的綜合性能。電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)特性有較大改善，振動(dòng)噪聲得到有效降低，可靠性得到提高，電機(jī)的整機(jī)性能得到了很大程度的提高，同時(shí)電機(jī)的效率也得到了進(jìn)一步的提高。

該電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)直接安裝在機(jī)殼的內(nèi)壁上，定子槽均布設(shè)置于定子鐵芯的內(nèi)圓周上，定子繞組按3相4極布置，采用單層鏈?zhǔn)嚼@組，通電產(chǎn)生4極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，這樣的安裝布局，不但減小了電機(jī)的軸向長(zhǎng)度，使電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，繞組用銅量減小接近10％，而且采用環(huán)氧樹(shù)脂膠灌封，便于將銅耗產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到端蓋和機(jī)殼上，加快了定子繞組的散熱。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子鐵芯由硅鋼片疊成，由于該電機(jī)采用逆變器電源驅(qū)動(dòng)，即使產(chǎn)生正弦波的變頻器輸出都含有高頻諧波，如果用整體鋼材會(huì)產(chǎn)生渦流損耗。永磁體嵌入到轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)，且均布設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本較低、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小且易于優(yōu)化使電動(dòng)機(jī)氣隙磁密波形趨于正弦波的磁極形狀。

通過(guò)設(shè)置散熱結(jié)構(gòu)，當(dāng)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，整個(gè)轉(zhuǎn)子散熱盤(pán)跟著運(yùn)動(dòng)，由轉(zhuǎn)子散熱片帶走轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的熱量，從而提高電機(jī)的整體散熱效果。通過(guò)設(shè)置散熱孔，使轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的熱量及時(shí)散發(fā)到機(jī)體的外面。

為防止永磁體磁通短路，在轉(zhuǎn)子鐵芯還開(kāi)有隔磁空氣槽，隔磁空氣槽內(nèi)填充隔磁材料，起到減小漏磁的作用。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1為本實(shí)用新型中一種三相永磁同步伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中定子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型中轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型中轉(zhuǎn)子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型中散熱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-機(jī)殼；2-左端蓋；3-右端蓋；4-定子結(jié)構(gòu)；5-轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)；6-氣隙；7-電機(jī)軸；8-定子鐵芯；9-定子繞組；10-定子槽；11-轉(zhuǎn)子鐵芯；12-永磁體；13-永磁體槽；14-轉(zhuǎn)子軸孔；15-散熱結(jié)構(gòu)；16-轉(zhuǎn)子散熱盤(pán)；17-轉(zhuǎn)子散熱片；18-固定座；19-散熱孔；20-隔磁空氣槽；21-接線盒；22-安裝座；23-安裝軸承。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖5所示，一種三相永磁同步伺服電機(jī)，包括機(jī)殼1和端蓋，端蓋包括左端蓋2和右端蓋3，左端蓋2位于機(jī)殼1的左側(cè)，右端蓋3位于機(jī)殼1的右側(cè)。機(jī)殼1的中部設(shè)有電機(jī)軸7，電機(jī)軸7的兩端設(shè)有安裝軸承23，機(jī)殼1的頂部設(shè)有接線盒21，機(jī)殼1的底部設(shè)有安裝座22。

機(jī)殼1的內(nèi)壁上設(shè)有定子結(jié)構(gòu)4，機(jī)殼1的內(nèi)部設(shè)有轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)5，定子結(jié)構(gòu)4和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)5之間形成有氣隙6，機(jī)殼1的中部設(shè)有電機(jī)軸7，電機(jī)軸7與轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)5相匹配，定子結(jié)構(gòu)4包括定子鐵芯8和定子繞組9，定子鐵芯8固定安裝于機(jī)殼1的內(nèi)壁上，定子鐵芯8上設(shè)有定子槽10，定子槽10與定子繞組9相匹配。該電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)4直接安裝在機(jī)殼1的內(nèi)壁上，定子槽10均布設(shè)置于定子鐵芯8的內(nèi)圓周上，定子繞組9按3相4極布置，采用單層鏈?zhǔn)嚼@組，通電產(chǎn)生4極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，這樣的安裝布局，不但減小了電機(jī)的軸向長(zhǎng)度，使電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，繞組用銅量減小接近10％，而且采用環(huán)氧樹(shù)脂膠灌封，便于將銅耗產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到端蓋和機(jī)殼1上，加快了定子繞組9的散熱。

轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)5包括轉(zhuǎn)子鐵芯11和永磁體12，轉(zhuǎn)子鐵芯11由硅鋼片疊成，轉(zhuǎn)子鐵芯11上設(shè)有永磁體槽13，永磁體12與永磁體槽13相匹配，轉(zhuǎn)子鐵芯11的中部設(shè)有轉(zhuǎn)子軸孔14，轉(zhuǎn)子軸孔14與電機(jī)軸7相匹配，轉(zhuǎn)子鐵芯11的兩側(cè)設(shè)有散熱結(jié)構(gòu)15。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)5的轉(zhuǎn)子鐵芯11由硅鋼片疊成，由于該電機(jī)采用逆變器電源驅(qū)動(dòng)，即使產(chǎn)生正弦波的變頻器輸出都含有高頻諧波，如果用整體鋼材會(huì)產(chǎn)生渦流損耗。永磁體12嵌入到轉(zhuǎn)子鐵芯11內(nèi)，且均布設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯11上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本較低、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小且易于優(yōu)化使電動(dòng)機(jī)氣隙6磁密波形趨于正弦波的磁極形狀。

散熱結(jié)構(gòu)15包括轉(zhuǎn)子散熱盤(pán)16、轉(zhuǎn)子散熱片17和固定座18，轉(zhuǎn)子散熱盤(pán)16的一側(cè)設(shè)有固定座18，固定座18連接轉(zhuǎn)子鐵芯11，轉(zhuǎn)子散熱盤(pán)16的另一側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)子散熱片17，轉(zhuǎn)子散熱片17均布設(shè)置于轉(zhuǎn)子散熱盤(pán)16上。轉(zhuǎn)子散熱盤(pán)16上設(shè)有散熱孔19。通過(guò)設(shè)置散熱孔19，使轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)5產(chǎn)生的熱量及時(shí)散發(fā)到機(jī)體的外面。通過(guò)設(shè)置散熱結(jié)構(gòu)15，當(dāng)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)5進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，整個(gè)轉(zhuǎn)子散熱盤(pán)16跟著運(yùn)動(dòng)，由轉(zhuǎn)子散熱片17帶走轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)5產(chǎn)生的熱量，從而提高電機(jī)的整體散熱效果。

永磁體槽13的兩端設(shè)有隔磁空氣槽20，隔磁空氣槽20內(nèi)設(shè)有隔磁材料。為防止永磁體12磁通短路，在轉(zhuǎn)子鐵芯11還開(kāi)有隔磁空氣槽20，隔磁空氣槽20內(nèi)填充隔磁材料，起到減小漏磁的作用。

以上僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，但本實(shí)用新型的技術(shù)特征并不局限于此。任何以本實(shí)用新型為基礎(chǔ)，為解決基本相同的技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果，所作出地簡(jiǎn)單變化、等同替換或者修飾等，皆涵蓋于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。