專利名稱：一種空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服電機，屬于有永久磁體的微型電動機領(lǐng)域。
作為伺服系統(tǒng)基本執(zhí)行元件的直流伺服電機，必須具有極端靈敏、快速反應(yīng)的特性，尤其是電機在高速運轉(zhuǎn)時，必須具有良好的動平衡性和較高的工作效率?？招谋D(zhuǎn)子的采用較好地解決了上述問題。目前制作的空心杯轉(zhuǎn)子，多采用斜繞組形式，即將繞組展開成平面時，導(dǎo)線與水平向成一角度斜向并列分布。這種形式的繞組的導(dǎo)線是任意掛布的，導(dǎo)線之間間距不均勻，有錯線、疊線現(xiàn)象，繞組厚度較大。由于錯線和疊線，通電后，導(dǎo)線之間所產(chǎn)生的電動力矩不能均勻分布，一部分電動力矩相互抵消，且產(chǎn)生的熱量不能快速而有效地傳出，降低了伺服電機的工作效率；繞組厚度較大，則磁隙大，則磁場強度損失也大。另外，由于電機高速運轉(zhuǎn)，電樞繞組在換向時，換向片與電刷之間極易產(chǎn)生火花，影響電刷使用壽命，而目前的電機自身均不能解決這個問題。
本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種具有無錯線、疊線現(xiàn)象的空心杯轉(zhuǎn)子且無火花的高效率空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服電機。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的本實用新型一種空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服電機，包括磁軛、磁鋼、空心杯轉(zhuǎn)子、換向片、電刷、電機軸，空心杯轉(zhuǎn)子直接裝在電機軸上，空心杯轉(zhuǎn)子在磁軛和磁鋼之間的間隙中轉(zhuǎn)動，空心杯轉(zhuǎn)子的繞組抽頭與換向片相接，電刷與換向片緊密接觸，空心杯轉(zhuǎn)子的繞組導(dǎo)線呈菱形并列分布。
繞組導(dǎo)線的直徑為0.055mm到0.35mm。
空心杯轉(zhuǎn)子的繞組抽頭還與壓敏電阻相接。
磁鋼為釹鐵硼磁鋼。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型電機作進一步描述

圖1本實用新型電機的結(jié)構(gòu)圖。
圖2本實用新型電機空心杯轉(zhuǎn)子繞組結(jié)構(gòu)展開圖。
1電刷 2空心杯轉(zhuǎn)子 3后端蓋 4壓敏電阻 5電機軸承 6磁鋼 7磁軛 8定子支撐架 9繞組抽頭 10換向片 11彈簧卡環(huán) 12電機軸 13前端蓋本實用新型電機是這樣構(gòu)成的將磁軛7、前端蓋13、定子支撐架8一次注塑成型，磁軛7作為注塑中鑲件。磁鋼6為釹鐵硼磁鋼，磁鋼6和磁軛7粘接構(gòu)成電機定子部分?？招谋D(zhuǎn)子2的繞組導(dǎo)線呈菱形分布，是用繞線框在電腦繞線機上繞成，例如將外徑為0.25mm的導(dǎo)線五段均勻掛布成菱形，每段34圈，然后在繞線框上將數(shù)百圈菱形導(dǎo)線框預(yù)固化、預(yù)展平，在保持菱形分布的同時使其基本形成一個平面，然后初壓、精壓、卷筒即成，在此過程中，菱形導(dǎo)線框之間沒有任何錯線和疊線現(xiàn)象，從而使繞組厚度做到最薄?？招谋D(zhuǎn)子2直接裝在電機軸12上，并在磁鋼6和磁軛7之間的間隙中轉(zhuǎn)動，空心杯轉(zhuǎn)子2的繞組抽頭9與換向片10相接，同時繞組抽頭9還與壓敏電阻4相接，電刷1與換向片10緊密接觸。當(dāng)電刷1與換向片10之間產(chǎn)生火花時，由于壓敏電阻的作用，可在瞬間消除火花，從而大大延長了電刷1的使用壽命。電機通過彈簧卡環(huán)11控制電機軸12徑向竄動，用后端蓋3將電機轉(zhuǎn)子等密封在殼體內(nèi)，以起到保護作用。本實施例電機功率高達(dá)18w，轉(zhuǎn)速25000轉(zhuǎn)/分，效率高達(dá)76％。
本實用新型相比于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點由于菱形導(dǎo)線框在空間分布均勻，無錯線、疊線，使繞組厚度達(dá)到最薄，保證了高速旋轉(zhuǎn)時動平衡性能優(yōu)良；通電時，各菱形導(dǎo)線框之間電動力一致分布，無抵消作用，日整齊的線圈易于散熱，使電機運轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)矩輸出十分平穩(wěn)，此外，高速運轉(zhuǎn)時能有效地抑制火花的產(chǎn)生。
權(quán)利要求1.一種空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服電機，包括磁軛、磁鋼、空心杯轉(zhuǎn)子、換向片、電刷、電機軸，空心杯轉(zhuǎn)子直接裝在電機軸上，空心杯轉(zhuǎn)子在磁軛和磁鋼之間的間隙中轉(zhuǎn)動，空心杯轉(zhuǎn)子的繞組抽頭與換向片相接，電刷與換向片緊密接觸，其特征在于空心杯轉(zhuǎn)子(2)的繞組導(dǎo)線呈菱形并列分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服電機，其特征在于繞組導(dǎo)線的直徑為0.055mm到0.35mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服電機，其特征在于空心杯轉(zhuǎn)子(2)的繞組抽頭(9)還與壓敏電阻(4)相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服電機，其特征在于磁鋼(6)為釹鐵硼磁鋼。
專利摘要本實用新型公開了一種空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服電機,屬于有永久磁體的微型電動機領(lǐng)域。該電機由磁軛、磁鋼、換向片、電刷、電機軸、空心杯轉(zhuǎn)子等組成,空心杯轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)線呈菱形并列分布,繞組抽頭還與壓敏電阻相連。該電機工作效率高、反應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)動慣量低、壽命長、轉(zhuǎn)速高、高速運轉(zhuǎn)時無火花產(chǎn)生。
文檔編號H02K13/14GK2280381SQ9624451
公開日1998年4月29日 申請日期1996年12月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月6日
發(fā)明者張和平, 趙尊, 郭永剛, 呂文生 申請人:冶金工業(yè)部自動化研究院