專利名稱：一種交流永磁同步伺服電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電動機領(lǐng)域，特別涉及到一種交流永磁電動機。
背景技術(shù)：
隨著控制技術(shù)、電力電子技術(shù)和高性能永磁材料技術(shù)的發(fā)展，交流永磁伺服電機和交流永磁調(diào)速電機越來受到人們的重視。衡量伺服系統(tǒng)或調(diào)速系統(tǒng)的一項重要指標是運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，怎樣解決系統(tǒng)平穩(wěn)性尤其是低速下的平穩(wěn)性一直是人們努力研究的課題。使用電壓、電流波形為正弦波的驅(qū)動器，其低速平穩(wěn)性大大優(yōu)于方波、梯形波等其它波形的驅(qū)動器，為達到最好的匹配效果，使用正弦波驅(qū)動器同時要求電動機的反電勢波形為正弦波，即電動機主磁場在空間呈正弦分布。目前永磁電動機的磁鋼固定技術(shù)追求的是盡可能少漏磁的嵌入式和表面粘貼式，這兩種傳統(tǒng)的方式都有嚴重不足之處；為使反電勢為所要求的正弦波導致加工方法復(fù)雜、成本太高；而如果兼顧成本，反電勢又無法得到正弦波；而且齒槽效應(yīng)難以消除等。具體表現(xiàn)為傳統(tǒng)嵌入式工藝雖簡單，但由于傳統(tǒng)做法是希望極間漏磁越少越好，因而無法得到正弦分布的主磁場；而采用表面粘貼式，為得到正弦波，又不得不將磁鋼的外形做得很復(fù)雜，或者把充磁工藝搞得很復(fù)雜，從而使電機成本大大增加，批量生產(chǎn)也有難度，同時還有磁鋼粘貼不牢、高速運轉(zhuǎn)時被甩掉的潛在陷患。因此這兩種傳統(tǒng)做法都有不足之處。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型需要解決的技術(shù)問題是，針對已有技術(shù)中，若采用工藝簡單的嵌入式，其反電勢得不到所需的正弦波；若為得到正弦波的表面粘貼式，又使工藝與結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，成本增高等諸多不足之處，為克服這些不足，就需要設(shè)計能夠提供一種反電勢為正弦波形、運行平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)牢固、成本低、加工制作工藝簡單的交流永磁同步伺服電機。
為了達到本實用新型的目的，是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，一種交流同步電機，主要包括前端蓋、轉(zhuǎn)軸、機殼、定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯、磁鋼、蓋板、后端蓋、接線盒，其特征在于，轉(zhuǎn)子鐵芯由轉(zhuǎn)子沖片疊壓及整體鑄件加工而成，轉(zhuǎn)子沖片上有磁鋼槽孔，槽孔之間留有漏磁磁路，軛部為主磁路；磁鋼插入轉(zhuǎn)子鐵芯槽孔內(nèi)；定子鐵芯由定子沖片疊壓而成，片之間焊牢固定，并保持定子鐵芯斜槽在一定范圍。通過控制測量調(diào)整漏磁磁路與主磁路的形狀和尺寸，達到電動機的氣隙磁場呈正弦分布。磁鋼做成平板形，可直接嵌入鐵芯槽孔，也可以由幾塊平板形磁鋼拼接而成，并可根據(jù)配合縫隙大小來選擇是否需要粘接劑。同一槽內(nèi)的磁鋼可做成一塊整體的平板形，這樣既能保證磁鋼整體磁性能，又使磁鋼的嵌入更容易。本實用新型的定子鐵芯由定子沖片疊壓而成，片與片之間用氬氣保護焊焊牢，不用傳統(tǒng)的燕尾槽加扣片方式，以使磁路磁導均勻。所述定子鐵芯斜槽為0.5～1倍的齒距。采用上述措施大大消弱了齒諧波，并抑制了齒槽效應(yīng)，減小了力矩波動，大大提高了系統(tǒng)的低速平穩(wěn)性。上述磁鋼的加工成形、沖磁、固定都容易實現(xiàn)。磁鋼是簡單的平板形，沖磁磁場強度均勻分布，固定時槽孔自然定位。這些因素減小了電動機成本，提高了生產(chǎn)效率，非常適合批量生產(chǎn)。由于磁鋼是嵌入到鐵芯槽孔中，即使是轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，也不存在像外貼磁鋼一樣有被甩掉的隱患，結(jié)構(gòu)簡單而又牢固可靠。漏磁磁路的存在，使電動機的氣隙磁場發(fā)生了變化，不再是均勻分布。通過控制漏磁磁路與主磁路的形狀和尺寸，在磁鋼磁場損失最少的情況下，使電動機的氣隙磁場呈正弦分布。
本實用新型的有益效果是，本電動機以簡單的方法、很小的代價使電動機的反電勢為正弦波形。同時采取氬弧焊鐵芯外圓定子斜槽、繞組短矩措施并調(diào)整氣隙尺寸，能使電動機反電勢波形畸變率小于1％。從而使與正弦波形的驅(qū)動器達到最佳的匹配效果。


圖1為常規(guī)電動機各主要部件結(jié)構(gòu)圖圖2為本實用新型交流永磁電動機轉(zhuǎn)子槽形圖圖3為上述電動機轉(zhuǎn)子總體狀態(tài)圖具體實施方式
參照圖1，表示常規(guī)電動機各主要部件的結(jié)構(gòu)，分別有前端蓋、轉(zhuǎn)軸承、機殼、定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯、后端蓋等。參照圖2，表示轉(zhuǎn)子槽形圖，矩形平板磁鐵1插在轉(zhuǎn)子鐵芯槽孔2中，h1、h2代表主磁通磁路3，b1、b2、b3代表漏磁通磁路4，轉(zhuǎn)子外圓直徑φD1轉(zhuǎn)子軸孔直徑為φD2。轉(zhuǎn)子與定子的位置關(guān)系能按常規(guī)所定，其中定子鐵芯含有斜槽為0.5～1倍的齒距。
權(quán)利要求1.一種交流永磁同步伺服電機，主要包括前端蓋、轉(zhuǎn)軸、機殼、定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯、磁鋼、蓋板、后端蓋、接線盒，其特征在于，轉(zhuǎn)子鐵芯由轉(zhuǎn)子沖片疊壓或整體鑄件加工而成，轉(zhuǎn)子沖片上有磁鋼槽孔，槽孔之間留有漏磁磁路，軛部為主磁路，磁鋼插入轉(zhuǎn)子鐵芯槽孔內(nèi)；定子鐵芯由定子沖片疊壓而成，鐵芯外圓焊牢固定，并保持定子鐵芯斜槽在一定范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步電機，其特征在于，調(diào)整漏磁磁路與主磁路的形狀和尺寸，達到電動機的氣隙磁場呈正弦分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步電機，其特征在于，磁鋼做成平板形，可直接嵌入鐵芯槽孔，也可以由幾塊平板形磁鋼拼接而成，并可根據(jù)配合縫隙大小來選擇涂膠或不涂膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步電機，其特征在于，所述定子鐵芯斜槽為0.5～1倍的齒距。
專利摘要一種交流永磁同步伺服電機，屬于電動機領(lǐng)域，主要包括前端蓋、轉(zhuǎn)軸、機殼、定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯、磁鋼、蓋板、后端蓋、接線盒，其特征在于，轉(zhuǎn)子鐵芯由轉(zhuǎn)子沖片疊壓或整體鑄件加工而成，轉(zhuǎn)子沖片上有磁鋼槽孔，槽孔之間留有漏磁磁路，軛部為主磁路，磁鋼插入轉(zhuǎn)子鐵芯槽孔內(nèi)；定子鐵芯由定子沖片疊壓而成，鐵芯外圓焊牢固定，并保持定子鐵芯斜槽在一定范圍內(nèi)。本電動機以簡單的方法、很小的代價使電動機的反電勢為正弦波形。同時采取定子斜槽、繞組短矩措施并調(diào)整氣隙尺寸，能使電動機反電勢波形畸變率小于1％。從而使與正弦波形的驅(qū)動器達到最佳的匹配效果。
文檔編號H02K21/00GK2662525SQ200320104399
公開日2004年12月8日 申請日期2003年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月28日
發(fā)明者石正鐸 申請人:北京明正維元電機技術(shù)有限公司