专利名称：长寿命多模式永磁无刷伺服电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种伺服电动机，特别是一种永磁无刷伺服电动机。
目前，伺服电动机种类主要有直流有刷伺服电动机、交流异步型伺服电动机、交流永磁无刷同步型伺服电动机等。在高性能的伺服控制系统中，伺服电动机的控制、驱动已广泛采用矢量控制和数字化控制技术。由于是伺服闭环控制，现有伺服电动机多采用同轴安装的光电编码器来完成电机转动位置及角速度、角加速度的传感检测。而光电编码器怕油，怕灰尘，不耐震动和冲击，可靠性差，机械安装要求高，维护困难，使用寿命短；又由于光电编码器带换向信号，因此它在不同磁极对数的电机之间无法通用，更不能互换，加之价格高，给用户带来许多不方便。
现有伺服电机的端盖与壳体截面尺寸相同，一种型号的电机只能与某种固定的设备相连接，无法在其它场合与其它设备相连接，应用范围受到很大限制。
另外，现有伺服电机前后端盖的轴承均为单轴承，在高速运转中常由于缺油发热或传感信号失控而损坏，使电机使用寿命短，造成重大损失。
本实用新型的目的是，克服上述现有技术的缺点，提供一种高效节能、长寿命、免维护、多模式的永磁无刷伺服电动机。
本实用新型的目的通过如下技术方案实现一种长寿命多模式永磁无刷伺服电动机，其组成包括壳体，前、后端盖，由铁芯、绕组组成且固定在壳体内的定子电枢，主轴，前、后轴承，由稀土永磁体、保护套组成且装在主轴上的转子，以及磁极位置和速度传感装置，其特征是(1)、传感装置为同轴安装的无接触旋变发送器，该旋变发送器具有机壳、定子、转子及信号线，其机壳与伺服电机后端盖固定连接，机壳内侧装有定子，其转子装在电机主轴上，其信号线由机壳引出接至电机壳体上的出线盒；(2)、前端盖呈台阶形，与电机壳体通过两个法兰固定连接。
本实用新型永磁无刷伺服电动机，由于采用无接触旋变发送器(简称旋转变压器)作传感器，以电子换向替代机械换向，方便地实现磁场矢量控制及最大转矩控制，耐冲击，耐震动，不怕灰尘，可在恶劣环境下工作，安全可靠，使用寿命长，免维护，高效节能；由于旋变发送器定子在圆周方向的相对角度可以自由调整，其发送信号相位可以调节与电机定子绕组的电势相位相一致，因此同一规格的旋变发送器能够与磁极对数不同的多种模式的永磁同步电动机相匹配，即永磁电动机的磁极对可以是一对、两对、三对、四对等等，不受限制，用户选择使用方便。又由于前端盖呈台阶形，其截面尺寸可以与电机壳体不相同，同一个定子电枢和壳体可以配多种模式的前端盖，能够实现在多种场合中与其它设备相连接，便于对旧设备的技术改造和新设备的选型，应用范围扩大，使用灵活方便。
下面参照附图并结合实施例对本实用新型进行详细描述。
图1为本实用新型结构示意图。
图2为图1的左视图。
如图1和图2所示，本实用新型长寿命多模式永磁无刷伺服电动机，其组成包括壳体9，前、后端盖2、11，由铁芯5、绕组4组成且固定在壳体9内的定子电枢，主轴1，前、后轴承3、10，由稀土永磁体7、保护套8组成且装在主轴1上的转子，以及磁极位置和速度传感装置13，该传感装置13为同轴安装的无接触旋变发送器，该旋变发送器具有机壳131、定子132、转子133及信号线134，其机壳131与伺服电机后端盖11固定连接，机壳131内侧装有定子132，其转子133装在电机主轴1上，其信号线134由机壳引出接至电机壳体9上的出线盒12；前端盖2呈台阶形，与电机壳体9通过两个法兰15、16固定连接。图1中6为电动机转子磁极轭部铁芯，14为电机端部密封盖板，图2中17为法兰紧固螺钉。
如图1所示，实施例中，前轴承3为双轴承，根据需要可以方便地选择双轴承的规格，使其与定子电枢内径相协调，采用双轴承的好处是，一方面可以延长轴承使用寿命，提高可靠性，另一方面可以充分利用壳体内空间，缩短电机长度，减小电机体积。
为了增强散热效果，简化制造工艺，降低制造成本，本实用新型进一步的特征是，壳体9的横截面呈方形，壳体与前端盖3的连接法兰16为方形法兰(如图2所示)。
本实用新型永磁无刷伺服电动机可替代多种规格的直流电动机，在高性能的伺服控制系统中得到广泛应用，例如在烟机上使用的闭环控制的伺服电动机。
下面给出两个具体实施例的参数例1，80SL102稀土永磁无刷伺服电动机，与单相电源输入220V、50HZ、7．5A伺服驱动器相匹配，额定技术数据为转速N=3000RPM转矩T=3．18N·m电流I=5．4A转动贯量J=0．152*10-3Kgm2电气时间常数=6．25ms机械时间常数=2．95ms功率P=1000W壳体外形尺寸方形边长80mm壳体法兰尺寸方形边长80mm端盖法兰尺寸方形边长75mm端盖凸圆直径Φ50mm；例2，与三相电源380V、50HZ伺服驱动器相匹配，额定技术数据为转速N=5000RPM功率P=1600W，其余参数同例1。
权利要求1.长寿命多模式永磁无刷伺服电动机，其组成包括壳体，前、后端盖，由铁芯、绕组组成且固定在壳体内的定子电枢，主轴，前、后轴承，由稀土永磁体、保护套组成且装在主轴上的转子，以及磁极位置和速度传感装置，其特征是(1)、传感装置为同轴安装的无接触旋变发送器，该旋变发送器具有机壳、定子、转子及信号线，其机壳与伺服电机后端盖固定连接，机壳内侧装有定子，其转子装在电机主轴上，其信号线由机壳引出接至电机壳体上的出线盒；(2)、前端盖呈台阶形，与电机壳体通过两个法兰固定连接。
2.根据权利要求1所述的长寿命多模式永磁无刷伺服电动机，其特征是前轴承为双轴承。
3.根据权利要求1或2所述的长寿命多模式永磁无刷伺服电动机，其特征是壳体的横截面呈方形，壳体与前端盖的连接法兰为方形法兰。
专利摘要长寿命多模式永磁无刷伺服电动机,具有壳体,端盖,定子,转子,主轴,轴承,其传感装置为同轴安装的无接触旋变发送器,该旋变发送器具有机壳、定子、转子及信号线,其前端盖呈台阶形,与电机壳体通过两个法兰固定连接。采用无接触旋变发送器,以电子换向替代机械换向,使用寿命长,免维护;同一规格的旋变发送器能够与磁极对数不同的多种模式的永磁同步电动机相匹配,同一个定子电枢和壳体可以配多种模式的前端盖。
文档编号H02K29/14GK2428911SQ0022060
公开日2001年5月2日 申请日期2000年6月12日 优先权日2000年6月12日
发明者朱向东 申请人:朱向东