開有內(nèi)圓倒角結(jié)構(gòu)的永磁同步電主軸的制作方法
【專利摘要】一種開有內(nèi)圓倒角結(jié)構(gòu)的永磁同步電主軸，該電主軸由定子鐵芯、鑲嵌于定子鐵芯齒槽中的定子線圈繞組和固定在轉(zhuǎn)子上的開有內(nèi)圓倒角的轉(zhuǎn)子永磁鐵，定子鐵芯與轉(zhuǎn)子之間形成氣隙，由于其轉(zhuǎn)子永磁鐵的形狀得到改變，從而優(yōu)化了電主軸磁極結(jié)構(gòu)，其可以有效的減小由于紋波轉(zhuǎn)矩和齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的振動和噪聲，從而提高機床工作精度。
【專利說明】
開有內(nèi)圓倒角結(jié)構(gòu)的永磁同步電主軸
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型設(shè)及永磁同步電主軸技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種改進結(jié)構(gòu)的永磁同步 電主軸。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，永磁同步電主軸作為高檔數(shù)控機床實現(xiàn)高速精密加工的關(guān)鍵功能部件， 具有溫升小，高效率、調(diào)速范圍寬，可快速啟動和定向停等優(yōu)點，越來越受到人們的重視，但 永磁同步電主軸產(chǎn)生的紋波轉(zhuǎn)矩和齒槽轉(zhuǎn)矩問題將直接影響到其振動和噪聲的大小，從而 導(dǎo)致機床工作精度的下降。目前解決該問題的方案大致分為兩種：一是基于電主軸磁極結(jié) 構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，如從改變極槽配合、極弧系數(shù)、極矩系數(shù)及槽口和永磁體形狀等結(jié)構(gòu)參數(shù)著 手；二是采用不同的驅(qū)動控制策略，但是效果均不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 實用新型目的：本實用新型提供一種開有內(nèi)圓倒角結(jié)構(gòu)的永磁同步電主軸，其目 的是解決W往所存在的問題，W減小齒槽轉(zhuǎn)矩脈動，減小由其產(chǎn)生的振動和噪聲，從而提高 機床工作精度。
[0004] 技術(shù)方案:本實用新型是通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0005] -種開有內(nèi)圓倒角結(jié)構(gòu)的永磁同步電主軸，其特征在于:該電主軸由定子鐵忍、鑲 嵌于定子鐵忍齒槽中的定子線圈繞組和固定在轉(zhuǎn)子上的開有內(nèi)圓倒角的轉(zhuǎn)子永磁鐵，定子 鐵忍與轉(zhuǎn)子之間形成氣隙。
[0006] 所述的轉(zhuǎn)子為凸裝式永磁轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子永磁鐵頂部開有內(nèi)圓倒角。
[0007] 轉(zhuǎn)子永磁鐵上的內(nèi)圓倒角W兩個為一組對稱布置。
[000引轉(zhuǎn)子永磁鐵的內(nèi)圓倒角的半徑范圍為1 -100mm。
[0009 ] 轉(zhuǎn)子為4極、8極、12極、16極、20極、24極轉(zhuǎn)子。
[0010] 內(nèi)圓倒角開的轉(zhuǎn)子永磁鐵的頂端的兩角處。
[0011] 優(yōu)點及效果:本實用新型提供一種開有內(nèi)圓倒角結(jié)構(gòu)的永磁同步電主軸，由于其 轉(zhuǎn)子永磁鐵的形狀得到改變，從而優(yōu)化了電主軸磁極結(jié)構(gòu)，其可W有效的減小由于紋波轉(zhuǎn) 矩和齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的振動和噪聲，從而提高機床工作精度。
[001^
【附圖說明】：
[0013] 圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1中各序號分別為：1.定子鐵忍;2.定子 線圈繞組安裝槽;3.氣隙；4.頂部開有內(nèi)倒圓角的轉(zhuǎn)子永磁鐵;5.軸;6.轉(zhuǎn)子永磁鐵的內(nèi)倒 圓角;7.轉(zhuǎn)子；
[0014] 圖2為某一型號電機固定定子和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，只改變永磁形狀參數(shù)時的齒槽轉(zhuǎn)矩 變化對比仿真圖。
【具體實施方式】 [0015] :下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明：
[0016] 如圖1，本實用新型設(shè)及一種開有內(nèi)圓倒角結(jié)構(gòu)的永磁同步電主軸，該電主軸由定 子鐵忍1、鑲嵌于定子鐵忍齒槽2中的定子線圈繞組和固定在轉(zhuǎn)子7上的開有內(nèi)圓倒角的轉(zhuǎn) 子永磁鐵4，定子鐵忍1與轉(zhuǎn)子7之間形成氣隙3。
[0017] 所述的轉(zhuǎn)子為凸裝式永磁轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子永磁鐵4頂部開有內(nèi)圓倒角6。
[0018] 轉(zhuǎn)子永磁鐵4上的內(nèi)圓倒角6 W兩個為一組對稱布置。
[0019 ] 轉(zhuǎn)子永磁鐵4的內(nèi)圓倒角6的半徑范圍為1 -100mm。
[0020] 轉(zhuǎn)子7為4極、8極、12極、16極、20極、24極轉(zhuǎn)子。
[0021] 內(nèi)圓倒角6開的轉(zhuǎn)子永磁鐵4的頂端的兩角處。
[0022] 表1永磁鐵具體形狀參數(shù)
[0023]
[0024] 參見附圖2和表1，永磁鐵具體形狀參數(shù)見表1，附圖2中由于采用極數(shù)為4的轉(zhuǎn) 子，因此轉(zhuǎn)矩的變化的周期為90%圖中實線表示為采用開內(nèi)倒圓角的永磁體的轉(zhuǎn)子齒槽轉(zhuǎn) 矩變化曲線，虛線為表示為采用沒有開內(nèi)倒圓角的永磁體的轉(zhuǎn)子齒槽轉(zhuǎn)矩變化曲線;實線 的變化區(qū)間小于虛線的變化區(qū)間，齒槽的轉(zhuǎn)矩脈動被減小，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性增加。
[0025] 由于本實用新型對轉(zhuǎn)子永磁體采用了內(nèi)圓倒角的方式進行加工，優(yōu)化電主軸磁極 結(jié)構(gòu)，因而其可W有效的較小旋轉(zhuǎn)永磁體和固定齒槽間氣隙磁阻的變化，從而減小轉(zhuǎn)子齒 槽轉(zhuǎn)矩脈動，增加轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性。
【主權(quán)項】
1. 一種開有內(nèi)圓倒角結(jié)構(gòu)的永磁同步電主軸，其特征在于：該電主軸由定子鐵芯（1)、 鑲嵌于定子鐵芯齒槽(2)中的定子線圈繞組和固定在轉(zhuǎn)子(7)上的開有內(nèi)圓倒角的轉(zhuǎn)子永 磁鐵(4)，定子鐵芯（1)與轉(zhuǎn)子(7)之間形成氣隙（3)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開有內(nèi)圓倒角結(jié)構(gòu)的永磁同步電主軸，其特征在于:所述的轉(zhuǎn) 子為凸裝式永磁轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子永磁鐵(4)頂部開有內(nèi)圓倒角(6)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的開有內(nèi)圓倒角結(jié)構(gòu)的永磁同步電主軸，其特征在于:轉(zhuǎn)子永磁 鐵(4)上的內(nèi)圓倒角(6)以兩個為一組對稱布置。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的開有內(nèi)圓倒角結(jié)構(gòu)的永磁同步電主軸，其特征在于:轉(zhuǎn)子永磁 鐵(4)的內(nèi)圓倒角(6)的半徑范圍為l-100mm。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的開有內(nèi)圓倒角結(jié)構(gòu)的永磁同步電主軸，其特征在于:轉(zhuǎn)子(7) 為4極、8極、12極、16極、20極、24極轉(zhuǎn)子。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的開有內(nèi)圓倒角結(jié)構(gòu)的永磁同步電主軸，其特征在于：內(nèi)圓倒角 (6)開的轉(zhuǎn)子永磁鐵(4)的頂端的兩角處。
【文檔編號】H02K21/02GK205429913SQ201620202911
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月16日
【發(fā)明人】于慎波, 夏鵬澎, 鐘雙雙, 趙海寧, 李紅, 李野, 陳松玲
【申請人】沈陽工業(yè)大學(xué)