[发明专利]新型分相式永磁同步伺服电机

说明书

本发明涉及电机技术领域，具体为一种新型分相式永磁同步伺服电机，包括外壳、端盖、分相式定子叠层组件、分相式转子叠层组件。所述分相式定子叠层组件包括定子铁芯、分相绕组、定子连接片、定子端封；所述分相式转子叠层组件包括转子轴、永磁铁块、转子连接片、磁铁封圈。所述定子铁芯沿轴向分隔为三组：A组、B组、C组，相邻两组定子铁芯中间由定子连接片相连，两端由定子端封固定。根据电机设计时确定的极对数，将三组定子按照对应的相位差进行组装。转子轴沿轴向分为与定子铁芯相对应的三段区域：A段、B段、C段，每相位区固定相同数量的永磁铁块。永磁铁块的数量根据分相绕组的数量同样设置成三组，同三组定子一样，将三组永磁铁块也按照对应的相位差进行固定。所述的新型分相式永磁同步伺服电机不需要通过霍尔元件来检测磁场位置变化，节约了成本。在通三相电流后，三根导线U、V、W带动A、B、C三部分同时运作，磁通密度和转矩都大大提高，将得到近三倍于常规电机的功率。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其设计一种新型分相式永磁同步伺服电机。

背景技术

传统的永磁同步电机具有结构简单、体积小、损耗小等优点，在伺服系统、电动汽车、轨道交通等领域得到广泛运用。

常规电机的定子结构例如同步电机和异步电机，定子绕组通过定子槽实现固定，三相绕组都是集中在一个定子结构上进行固定成为完整的定子。

近年来有新型的空心杯技术。对于无刷内转子空心杯电机，其定子结构也是将三相绕组卷绕在一起进行粘合成为一个完整的定子。

而对于上述二类电机，其转子永磁体均为三相一组以不同的结构形式结合在转子轴上。

为克服其绕组绕制工艺复杂、功率偏小等缺陷，提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种大功率、高效率、低成本的新型分相式永磁同步伺服电机。

本发明提供了一种新型分相式永磁同步伺服电机。包括外壳、端盖、分相式定子叠层组件、分相式转子叠层组件。

本发明定子结构形式为分相式定子叠层组件，包括定子铁芯、分相绕组、定子连接片、定子端封。

所述定子铁芯由硅钢片叠成，沿轴向分隔为三相：A相、B相、C相，相邻两相定子铁芯沿轴向叠合；各相之间由定子连接片相连，两端由定子端封固定。

所述每相定子铁芯根据电机设计时确定的极对数，留有与分相极数对应的绕组槽，用于固定电机对应相位的绕组。

所述分相绕组以A、B、C三相为一组，在不改变定子铁芯直径的情况下，随着定子铁芯的延长，沿轴向可设置多组分相绕组以增加电机功率。以一组分相绕组为基数，增加的绕组数量可以为n组(n为自然数)。

所述分相式定子叠层组件，根据电机设计时确定的极对数，将三相定子铁芯按照对应的相位差进行组装，使各相铁芯以A相起始线圈绕组为0°对照点，每相定子铁芯叠装时与另外两相的铁芯形成相位差。根据电机设计的极数不同可以以不同的角度差进行A、B、C三相绕组的叠装；极对数越大，相位差越小。

所述定子连接片的材料为非导磁材料，对A、B、C三组定子铁芯进行磁隔离，保证相互间磁场不受影响。

本发明转子结构形式为分相式转子叠层组件，包括转子轴、永磁铁块、转子连接片、磁铁封圈。

所述转子轴沿轴向分为与定子铁芯相对应的三个相位区：A相、B相、C相，每相位区固定与电机极数相同数量的永磁铁块。

所述永磁铁块以A、B、C三相为一组，在不改变转子轴直径的情况下，随着转子轴的延长，沿轴向可设置多组磁铁以增加电机功率。以一组磁铁为基数，增加的磁铁组数量为n(n为自然数)。

本发明所述的定子和转子在增加组数时，必须数量相同。