[发明专利]一种双通道伺服电机

说明书

本发明提出一种双通道伺服电机，属于特种电机技术领域，包括定子铁心、励磁绕组、转子铁心、定子隔离块、轴承和轴。所述定子铁心固定在轴上，转子铁心在轴承的作用下可绕轴旋转。转子铁心上有16个均布的凸形转子极，呈扇形的定子铁心共有9个，每个定子铁心上有2个凸形的定子极。定子铁心之间的定子固定块外侧有电枢槽，同一个定子铁心的两个定子极之间有外侧励磁槽，外侧励磁槽内嵌有励磁绕组和电枢绕组；每个定子铁心的内侧有内侧励磁槽，内侧励磁槽嵌有励磁绕组；每个定子极上绕有集中式的电枢绕组，相邻的电枢绕组绕向相反。本发明的技术定子铁心相互独立，每个定子铁心上的励磁绕组通电产生磁场，磁路之间相互隔离，提高了电机效率和可靠性。

技术领域

本发明涉及一种双通道伺服电机，属于特种电机技术领域。

背景技术

无论是在日常生活中还是在工业生产中都会见到伺服电机的身影。伺服电机的转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。其中，电励磁伺服电机作为伺服电机的一种，它与永磁伺服电机不同之处在于电励磁伺服电机由励磁绕组通电产生磁通代替永磁电机使用永磁体提供磁通，从而解决了永磁伺服电机磁场不可调的问题。

目前，关于伺服电机的发明专利并不多见，同时相关的专利主要集中在伺服电机的性能测试方面，并未涉及到伺服电机本体结构的研究。例如申请号为201610968476.3的专利申请：一种交流伺服电机的速度检测方法及系统，公开了一种交流伺服电机的速度检测方法，能够在电机低速运转时，提高系统的检测精度,获得理想的速度特性和伺服性能。

另外，伺服电机用在高精度场合下必须保证其电机的可靠性，其工作的可靠性一般是由电机控制方法和电机本体结构设计两方面来决定。在本发明中主要是通过采用新型的双凸极电机结构来实现伺服电机的可靠工作。在双凸极电机的相关研究中，有授权号为ZL2013100794514的发明专利：各相电感对称的四相双凸极无刷直流电机，四相电机拥有四相定子绕组，这种相数冗余的设计使得四相电机可以进一步提高电机的可靠性，以使电动车在故障后主动重构系统的软硬件结构，在不损失性能或仅降低部分性能指标的情况下，使系统实现容错运行。该专利提出了新型的12/9极结构和各相对称的新型绕组配置方式。

在此基础上，发明人对多相双凸极电机的极数和极弧系数进行了深入的研究，在《中国电机工程学报》2015年第七期发表了“多相电励磁双凸极发电机极数与极弧系数研究”的学术论文，指出定子极数和转子极数之比应为m/(m+1)或m/(m-1)。

作为已有技术，传统的双凸极电机具有较大的转矩脉动，其换向转矩脉动产生的原理可见《中国电机工程学报》2011年第27期论文“基于半桥变换器的电励磁双凸极电机角度优化控制策略”。随着研究的深入，发明人发现前期提出的技术仍旧存在较大的换向转矩脉动，因此急需研究一种换向转矩脉动较小的伺服电机。

基于此，本发明提出一种反电势为正弦波的电机以减小换向转矩脉动，同时具备多相绕组以提高系统的可靠性。本发明的技术突破了原有双凸极电机极数之比应为m/(m+1)或m/(m-1)这一技术偏见，因此具有创造性。

发明内容

所要解决的技术问题：提供一种定子铁心相互独立、故障不能传播的一种双通道伺服电机。

为了实现以上功能，本发明采取的技术方案是：

一种双通道伺服电机，为外转子结构，包括定子铁心、励磁绕组、转子铁心、定子隔离块、轴承和轴，其特征在于：

所述定子铁心固定在轴上；转子铁心在轴承的作用下可绕轴旋转；

所述转子铁心上有16个均布的凸形转子极；

呈扇形的定子铁心共有9个，每个定子铁心上有2个凸形的定子极，所有18个凸形的定子极沿圆周方向均布；

定子铁心之间有定子隔离块，定子隔离块和轴皆不导磁；