[发明专利]一种自复位有限转角力矩电机

说明书

本发明属于电机领域，具体涉及一种自复位有限转角力矩电机，解决因涡卷弹簧损伤失效导致有限转角无刷直流力矩电机无法正常复位的问题，包括复位定子与复位转子；复位定子包括复位机座、至少两个复位磁钢座及至少两个复位定子磁钢；复位机座为环形座体的端面开设至少两个U型槽；复位磁钢座固定在复位机座上，每个座体上均固定一个复位定子磁钢；复位转子包括复位转子支架及至少一对复位转子磁钢；复位转子磁钢相对设置在复位转子支架的外壁；并与复位定子磁钢相对。通过永磁结构复位，实现有限转角力矩电机的快速复位，结构更加简单，不存在涡卷弹簧断裂失效的风险，能适应复杂的环境条件，可靠性明显提高。

技术领域

本发明属于电机领域，具体涉及一种自复位有限转角力矩电机。

背景技术

有限转角力矩电机是一种可在一定角度范围内直接驱动负载作快速运动和准确定位的伺服电机。与带有电刷和换向器的普通有刷直流电机相比，结构较为简单，可靠性高，且不存在因频繁的往复摆动造成电刷剧烈跳动的现象。尤其适用于只作往复摆动、体积小、精度高、寿命长、可靠性高的伺服驱动场合。

有限转角力矩电机多采用涡卷弹簧进行机械复位。其结构如图1所示，主要包括电机轴1、端盖2、轴承3、机壳4、电机转子5、电机定子6、电机控制器7、涡卷弹簧8及弹簧座9。在复杂的环境条件下，涡卷弹簧表面可能出现脱碳层，造成涡卷弹簧表面硬度和强度急剧下降，难以承受周期性的冲击载荷。同时，脱碳层诱发内部裂纹，造成涡卷弹簧在工况条件下内应力过大，会导致涡卷弹簧过早断裂失效，进而导致有限转角力矩电机无法正常复位。

发明内容

本发明的目的是提供一种自复位有限转角无刷直流力矩电机，解决因涡卷弹簧损伤失效导致有限转角无刷直流力矩电机无法正常复位的问题。

本发明的技术解决方案是提供一种自复位有限转角无刷直流力矩电机，包括机壳、端盖、电机轴、电机定子及电机转子；

上述端盖扣设在机壳两端形成密封壳体；上述电机轴沿密封壳体轴向中心穿出；

上述电机定子与电机转子均位于密封壳体内部，上述电机定子安装在机壳上，上述电机转子固定在电机轴上；

其特殊之处在于：

还包括复位定子与复位转子；

上述复位定子与复位转子均位于密封壳体外部；

上述复位定子包括复位机座、至少两个复位磁钢座及至少两个复位定子磁钢；上述复位机座为固定在端盖上的环形座体，且其端面与端盖所在平面平行；沿环形座体的端面开设至少两个U型槽；上述复位磁钢座包括座体及与座体一体设置的固定臂，上述固定臂插入U型槽，上述座体上均固定一个复位定子磁钢；

上述复位转子包括复位转子支架及至少一对复位转子磁钢；上述复位转子支架为环状，套装并固定在电机轴的输出端上；上述复位转子磁钢相对设置在复位转子支架的外壁；并与复位定子磁钢相对；复位定子磁钢与复位转子磁钢之间具有间隙且二者的极性相反。

进一步地，为了对电机的转角范围进行调整，上述U型槽的长度大于固定臂的宽度；使得固定臂能够在U型槽内的位置可调。

进一步地，上述两个U型槽关于复位机座中心对称。

进一步地，复位机座、复位转子支架与电机轴同轴。

进一步地，上述复位转子支架通过键槽结构安装在电机轴的输出端上。

进一步地，上述复位转子磁钢通过粘接固定在复位转子支架的外壁上。

本发明的有益效果是：

1、本发明相较于传统的机械弹簧复位的有限转角力矩电机，通过永磁结构复位，实现有限转角力矩电机的快速复位，结构更加简单，不存在涡卷弹簧断裂失效的风险，能适应复杂的环境条件，可靠性明显提高。