永磁交流伺服電的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供的一種永磁交流伺服電機(jī)，安裝在弧焊機(jī)器人關(guān)節(jié)處，具有這樣的特征，包括：定子，呈圓環(huán)狀，固定在弧焊機(jī)器人關(guān)節(jié)處；以及轉(zhuǎn)子，設(shè)置在定子內(nèi)，與定子同軸，其中，定子，具有：定子鐵芯，構(gòu)成環(huán)狀；至少兩個(gè)凹槽，均勻分布在定子鐵芯的表面；以及線圈，與凹槽一一對(duì)應(yīng)，繞在凹槽中，轉(zhuǎn)子，具有：轉(zhuǎn)子鐵芯，一體式環(huán)型，外表面為多邊形，中心軸與定子的圓環(huán)中間部分重疊處從定子的圓環(huán)中間嵌入并與定子轉(zhuǎn)動(dòng)連接，表面與定子的外表面平行；以及至少兩個(gè)磁鐵，均勻分布在轉(zhuǎn)子鐵芯的外表面上，磁極分別為N極和S極。
【專利說明】永磁交流伺服電機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)，特別涉及一種安裝在弧焊機(jī)器人關(guān)節(jié)處的永磁交流伺服電機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前弧焊機(jī)器人關(guān)節(jié)多采用永磁交流伺服電機(jī)，現(xiàn)有交流伺服電機(jī)通常轉(zhuǎn)子與定子之間是通過機(jī)械軸承連接，采用這種方式裝配電機(jī)，需要完成大量的機(jī)械加工件工程圖紙及設(shè)計(jì)工裝，同時(shí)裝配復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，不利于批量化生產(chǎn)裝配的實(shí)現(xiàn)。此外，這種方式裝配的電機(jī)與其他傳動(dòng)件之間的連接必須通過軸套類工件實(shí)現(xiàn)，在一定程度上增加了旋轉(zhuǎn)裝置的軸向長度，進(jìn)而增大了裝配空間及設(shè)備重量，不利于機(jī)器人輕量化的實(shí)現(xiàn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型是為了解決上述問題而進(jìn)行的，目的在于提供一種定子和轉(zhuǎn)子分裝的永磁交流伺服電機(jī)。
[0004]本實(shí)用新型提供的一種永磁交流伺服電機(jī)，安裝在弧焊機(jī)器人關(guān)節(jié)處，具有這樣的特征，包括:定子，呈圓環(huán)狀，固定在弧焊機(jī)器人關(guān)節(jié)處；以及轉(zhuǎn)子，設(shè)置在定子內(nèi)，與定子同軸，其中，定子，具有:定子鐵芯，構(gòu)成環(huán)狀；至少兩個(gè)凹槽，均勻分布在定子鐵芯的表面；以及線圈，與凹槽一一對(duì)應(yīng)，繞在凹槽中，轉(zhuǎn)子，具有:轉(zhuǎn)子鐵芯，一體式環(huán)型，外表面為多邊形，中心軸與定子的圓環(huán)中間部分重疊處從定子的圓環(huán)中間嵌入并與定子轉(zhuǎn)動(dòng)連接，表面與定子的外表面平行；以及至少兩個(gè)磁鐵，均勻分布在轉(zhuǎn)子鐵芯的外表面上，磁極分別為~極和3極。
[0005]本實(shí)用新型提供的一種永磁交流伺服電機(jī)，還具有這樣的特征:其中，定子鐵芯由層疊的硅鋼片構(gòu)成。
[0006]本實(shí)用新型提供的一種永磁交流伺服電機(jī)，還具有這樣的特征:其中，轉(zhuǎn)子鐵芯由一體式環(huán)型娃鋼構(gòu)成。
[0007]本實(shí)用新型提供的一種永磁交流伺服電機(jī)，還具有這樣的特征:其中，凹槽的數(shù)量為12個(gè)，均勻分布在定子鐵芯的表面。
[0008]本實(shí)用新型提供的一種永磁交流伺服電機(jī)，還具有這樣的特征:其中，磁鐵數(shù)量為10個(gè)。
[0009]本實(shí)用新型提供的一種永磁交流伺服電機(jī)，還具有這樣的特征:其中，磁鐵為四邊形，靠近凹槽的一邊為弧形。
[0010]本實(shí)用新型提供的一種永磁交流伺服電機(jī)，還具有這樣的特征:其中，磁鐵采用與定子內(nèi)圓偏心的方式進(jìn)行削弧處理。
[0011]本實(shí)用新型提供的一種永磁交流伺服電機(jī)，還具有這樣的特征:其中，磁鐵，采用釹鐵硼材料。
[0012]本實(shí)用新型提供的一種永磁交流伺服電機(jī)，還具有這樣的特征:其中，磁鐵平行充磁。
[0013]本實(shí)用新型提供的一種永磁交流伺服電機(jī)，還具有這樣的特征:其中，N極的磁鐵和S極的磁鐵互相交錯(cuò)貼于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子鐵芯的外表面。
[0014]實(shí)用新型作用和效果
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型所涉及永磁交流伺服電機(jī)，采用定子和轉(zhuǎn)子分裝式結(jié)構(gòu)，可消除聯(lián)軸節(jié)及某些機(jī)械構(gòu)件，避免某些機(jī)械諧振，提高系統(tǒng)伺服頻帶、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊度及剛度，降低了裝配工作量，利于批量化生產(chǎn)裝配效率的提高，降低了維修難度，一旦定子或轉(zhuǎn)子中某一個(gè)故障，可通過更換定子或轉(zhuǎn)子，方便快速地解決，由于無框架、轉(zhuǎn)軸等連軸件，體積及重量降低，應(yīng)用于弧焊機(jī)器人關(guān)節(jié)中，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)器人輕量化，同時(shí)可降低運(yùn)輸成本，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子鐵芯的外表面采用正多邊形結(jié)構(gòu)，加工方便，同時(shí)便于安裝磁鐵，運(yùn)行平穩(wěn)，有利于弧焊機(jī)器人的焊接精度的提聞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型在實(shí)施例中的永磁交流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型在實(shí)施例中的永磁交流伺服電機(jī)的空載磁場分布圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型在實(shí)施例中的永磁交流伺服電機(jī)的負(fù)載磁場分布圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型在實(shí)施例中的永磁交流伺服電機(jī)的相反電動(dòng)勢波形圖；
[0020]圖5是本實(shí)用新型在實(shí)施例中的永磁交流伺服電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩波形圖；以及
[0021]圖6所是本實(shí)用新型在實(shí)施例中的永磁交流伺服電機(jī)的正弦波驅(qū)動(dòng)輸出轉(zhuǎn)矩波形。

【具體實(shí)施方式】
[0022]以下參照附圖實(shí)及施例對(duì)本實(shí)用新型所涉及的永磁交流伺服電機(jī)作詳細(xì)的描述。
[0023]實(shí)施例
[0024]本實(shí)施例中的永磁交流伺服電機(jī)固定在弧焊機(jī)器人關(guān)節(jié)處。
[0025]圖1是本實(shí)用新型在實(shí)施例中的永磁交流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]如圖1所示，永磁交流伺服電機(jī)具有定子I和轉(zhuǎn)子2。
[0027]定子I呈圓環(huán)狀，固定在弧焊機(jī)器人關(guān)節(jié)處，包含:定子鐵芯1-1、凹槽1-2和線圈1_3 ο
[0028]定子鐵芯1-1構(gòu)成環(huán)狀，由層疊的硅鋼片構(gòu)成，與弧焊機(jī)器人關(guān)節(jié)處固定。凹槽1-2數(shù)量為12個(gè)，成扇形，均勻分布在定子鐵芯1-1的表面。線圈1-3數(shù)量為12個(gè)，與凹槽1-2 對(duì)應(yīng)，纏繞在凹槽1-2內(nèi)。
[0029]轉(zhuǎn)子2設(shè)置在定子I內(nèi)，呈一體式環(huán)型，外表面為多邊形，與定子I同軸，具有:轉(zhuǎn)子鐵芯2-1和磁鐵2-2。
[0030]轉(zhuǎn)子鐵芯2-1包含中心軸2-1-1，中心軸2-1-1與定子I的圓環(huán)中間部分重疊部分從定子I的圓環(huán)中間嵌入，并與定子I轉(zhuǎn)動(dòng)連接，中心軸2-1-1的表面與定子I的外表面平行。磁鐵2-2采用釹鐵硼材料，呈四邊形，靠近凹槽1-2的一邊為弧形，數(shù)量為10個(gè)，均勻分布在轉(zhuǎn)子鐵芯2-1的外表面的表面,五個(gè)為N極,五個(gè)為S極，N極的磁鐵2-2和S極的磁鐵2-2互相交錯(cuò)貼于轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)子鐵芯2-1的外表面，采用與定子I內(nèi)圓偏心的方式進(jìn)行削弧處理，磁鐵2-2平行充磁。
[0031]圖2是本實(shí)用新型在實(shí)施例中的永磁交流伺服電機(jī)的空載磁場分布圖。
[0032]圖3是本實(shí)用新型在實(shí)施例中的永磁交流伺服電機(jī)的負(fù)載磁場分布圖。
[0033]圖4是本實(shí)用新型在實(shí)施例中的永磁交流伺服電機(jī)的相反電動(dòng)勢波形圖。
[0034]圖5是本實(shí)用新型在實(shí)施例中的永磁交流伺服電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩波形圖。
[0035]圖6所是本實(shí)用新型在實(shí)施例中的永磁交流伺服電機(jī)的正弦波驅(qū)動(dòng)輸出轉(zhuǎn)矩波形。
[0036]如圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所不，永磁交流伺服電機(jī)的磁場分布曲線相對(duì)平穩(wěn)，反電動(dòng)勢波形正弦度高，齒槽轉(zhuǎn)矩最大值僅約為0.0031跑，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小，最大僅為0.2%。
[0037]由上可得出結(jié)論，使用本永磁交流伺服電機(jī)，優(yōu)化了電機(jī)性能，降低了批量化生產(chǎn)裝配及產(chǎn)品運(yùn)輸成本，同時(shí)降低了電機(jī)維修難度。
[0038]永磁交流伺服電機(jī)采用定子1和轉(zhuǎn)子2的分裝的設(shè)計(jì)，定子固定在弧焊機(jī)器人關(guān)節(jié)處，轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)子鐵芯2-1的外表面上的~極和3極相互交替均勻分布的四邊形磁鐵2-2與定子1的扇形凹槽1-2內(nèi)纏繞的線圈1-3形成磁場。
[0039]實(shí)施例的作用與效果
[0040]根據(jù)本實(shí)施例所涉及永磁交流伺服電機(jī)，采用定子和轉(zhuǎn)子分裝式結(jié)構(gòu)，可消除聯(lián)軸節(jié)及某些機(jī)械構(gòu)件，避免某些機(jī)械諧振，提高系統(tǒng)伺服頻帶、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊度及剛度，降低了裝配工作量，利于批量化生產(chǎn)裝配效率的提高，降低了維修難度，一旦定子或轉(zhuǎn)子中某一個(gè)故障，可通過更換定子或轉(zhuǎn)子，方便快速地解決，由于無框架、轉(zhuǎn)軸等連軸件，體積及重量降低，應(yīng)用于弧焊機(jī)器人關(guān)節(jié)中，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)器人輕量化，同時(shí)可降低運(yùn)輸成本，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子鐵芯的外表面采用正多邊形結(jié)構(gòu)，加工方便，同時(shí)便于安裝磁鐵，磁鐵采用四邊形永磁鐵，進(jìn)過削弧處理，^極和3極相互交替貼于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子鐵芯的外表面外正多邊形表面，采用該種形狀的磁鐵，同時(shí)通過優(yōu)化槽口寬度，極槽配合，在保證高轉(zhuǎn)矩密度的同時(shí)，大大降低齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，永磁交流伺服電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，有利于弧焊機(jī)器人的焊接精度的提聞。
[0041]上述實(shí)施方式為本實(shí)用新型的優(yōu)選案例，并不用來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種永磁交流伺服電機(jī)，安裝在弧焊機(jī)器人關(guān)節(jié)處，其特征在于，包括: 定子，呈圓環(huán)狀，固定在所述弧焊機(jī)器人關(guān)節(jié)處；以及 轉(zhuǎn)子，設(shè)置在所述定子內(nèi)，與所述定子同軸， 其中，所述定子，具有: 定子鐵芯，構(gòu)成環(huán)狀； 至少兩個(gè)凹槽，均勻分布在所述定子鐵芯的表面；以及 線圈，與所述凹槽一一對(duì)應(yīng)，繞在所述凹槽中， 轉(zhuǎn)子，具有: 轉(zhuǎn)子鐵芯，一體式環(huán)型，外表面為多邊形，中心軸與所述定子的圓環(huán)中間部分重疊處從所述定子的圓環(huán)中間嵌入并與所述定子轉(zhuǎn)動(dòng)連接，表面與所述定子的外表面平行；以及至少兩個(gè)磁鐵，均勻分布在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外表面上，磁極分別為N極和S極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁交流伺服電機(jī)，其特征在于: 其中，所述定子鐵芯由層疊的硅鋼片構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁交流伺服電機(jī)，其特征在于: 其中，所述轉(zhuǎn)子鐵芯由一體式環(huán)型硅鋼構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁交流伺服電機(jī)，其特征在于: 其中，所述凹槽的數(shù)量為12個(gè)，均勻分布在所述定子鐵芯的表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁交流伺服電機(jī)，其特征在于: 其中，所述磁鐵數(shù)量為10個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁交流伺服電機(jī)，其特征在于: 其中，所述磁鐵為四邊形，靠近所述凹槽的一邊為弧形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁交流伺服電機(jī)，其特征在于: 其中，所述磁鐵采用與所述定子內(nèi)圓偏心的方式進(jìn)行削弧處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁交流伺服電機(jī)，其特征在于: 其中，所述磁鐵，采用釹鐵硼材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁交流伺服電機(jī)，其特征在于: 其中，所述磁鐵平行充磁。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的永磁交流伺服電機(jī)，其特征在于: 其中，N極的所述磁鐵和S極的所述磁鐵互相交錯(cuò)貼于所述轉(zhuǎn)子的所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外表面。
【文檔編號(hào)】H02K1/16GK204244044SQ201420818477
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月18日
【發(fā)明者】楊躒, 田勁松, 賴?yán)诮? 張偉, 徐培麒, 李法設(shè), 朱向陽, 熊振華, 盛鑫軍, 范亮亮, 廖州寶, 鮑仕龍, 蘇興, 張根雷, 麥建明 申請(qǐng)人:上海新松機(jī)器人自動(dòng)化有限公司