一种永磁无刷伺服电机的制作方法

本发明涉及一种永磁无刷伺服电机，特别涉及一种永磁无刷伺服电机。

背景技术：

永磁无刷伺服电机，被广泛应用于各行各业。目前，伺服电机具有功率密度高、效率高、可靠性高、免维护等优点，直接作为带动负载的动力源，提高整个系统的效率，缩短产品生产周期。

常规永磁无刷伺服电机为实心轴结构，实心轴电机重量增大，电机成本增加。负载过大时，容易发生轴伸弯曲扭矩过大，导致断轴，整个电机无法使用。

现有伺服电机工作时，因为线圈绕组流过电流时发热存在铜损、铁耗，导致伺服电机输出功率损耗，同时，伺服电机内部的热量传递散热时需要经过绝缘材料、定子铁芯、机壳等部件，热传递很慢，材料导热率低，散热效果差，容易导致电机内部温度过高，而电机转子表面的永磁材料性能会在高温下减弱，发生退磁风险，大大影响了伺服电机的使用寿命。

技术实现要素：

本发明提供电机质量轻，结构简单，性能优良可靠的一种永磁无刷伺服电机。其内部循环流动冷却空气，可对空心轴、定子和转子进行直接冷却，散热效果好。

本发明所采用的技术方案是：

一种永磁无刷伺服电机，包括转子，该转子为空心转子，其包括转子铁芯、永磁材料、前端板、后端板、空心轴；所述空心轴从驱动端起依次设置有外花键轴伸、前轴承档、若干出风孔、铁芯档、定位键槽、轴向挡圈、若干进风孔、后轴承档位置；所述空心轴上的进风孔、出风孔、空心轴的空腔及电机定子和转子之间的气隙相互连通；所述前轴承档处安装前轴承，该前轴承档右侧为凸台，定位前轴承；所述转子铁芯档处安装有转子铁芯，转子铁芯两端分别安装定位固定的前端板和后端板；该前端板外侧由所述前轴承档右侧的凸台定位，所述后端板外侧通过定位键槽处的定位键安装的环氧套管外侧的轴向挡圈轴向定位，转子上的感应永磁体设置在环氧套管上；所述后轴承档位置安装后轴承且该后轴承置于后端盖上。

若干所述出风孔为径向圆孔；若干所述进风孔为斜60度锐角的斜孔。

所述空心轴非驱动端设置有45度倒角。

所述空心轴内外有防锈镀层。

所述转子铁芯冲片上均布有减重通风孔，所述前端板和后端板在相同位置上加工有减重通风孔。

所述电机壳体内壁设置有所述定子铁芯，所述定子铁芯上设置有若干成型绝缘线圈绕组和温度传感器，所述线圈绕组端部及内部温度传感器使用环氧树脂灌封保护。

所述后端盖外侧安装有风机，该风机为交流前向式离心风机。

包括霍尔位置传感器反馈系统，该霍尔位置传感器反馈系统包括固定在电机壳体内壁上的霍尔位置传感器和转子上的感应永磁体；所述霍尔位置传感器与感应永磁体具有径向垂直。

本发明散热效果好，结构简单，节约了电机成本，提高伺服电动机的输出扭矩，减轻重量，能够延长伺服电动机的使用时间。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明定子结构示意图；

图3为本发明转子结构示意图；

图4为本发明空心轴结构示意图；

图5为本发明散热风路循环图；

附图标号说明：

1-外花键空心轴；2-前轴承；3-电机壳体；4-定子；5-转子；6-线圈绕组；7-霍尔位置传感器；8-t型固定支架；9-功率接插件；10-功率、反馈线缆；11-后端盖；12-风机；13-后轴承；14-进风孔；15-轴向挡圈；16-感应永磁体；17-环氧套管；18-定位键；19-后端板；20-主电机永磁体；21-前端板；22-出风孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明及其效果进行清楚、完整地描述。

如图1所示，一种永磁无刷伺服电机，主要包括电机壳体、定子、空心转子、霍尔传感器反馈系统、后端盖、风机、接插件等。如图2所示，所述电机壳体是一体化设计，包括前端盖部分和定子机壳部分，所述前端盖部分外侧设置前端安装止口及固定螺纹孔，该前端安装止口及固定螺纹孔用于安装电机本体。所述电机壳体内腔中设置有安装前轴承的轴承室和驱动端轴伸过轴孔。所述电机壳体设置有容纳线圈绕组的空腔。所述电机壳体内壁设置有所述定子铁芯，所述定子铁芯上设置有若干成型绝缘线圈绕组和温度传感器，所述线圈绕组端部及内部温度传感器使用环氧树脂漆灌封保护，用于增加线圈绕组整体机械强度，延长线圈绝缘保护时间。

本发明所述的转子为空心转子（图3所示），其包括转子铁芯、永磁材料、前端板、后端板、空心轴；所述空心轴（图4所示）从驱动端起依次设置有外花键轴伸、前轴承档、若干出风孔、铁芯档、定位键槽、轴向挡圈、若干进风孔、后轴承档位置；所述空心轴上的进风孔、出风孔、空心轴的空腔及电机定子和转子之间的气隙相互连通；所述前轴承档处安装前轴承2，该前轴承档右侧为凸台，定位前轴承2；所述铁芯档处安装转子铁芯；转子铁芯两端分别安装定位的前端板21和后端板19；该前端板21外侧由所述前轴承档右侧的凸台定位，所述后端板19外侧由通过定位键槽处的定位键安装的环氧套管（17）外侧的轴向挡圈15轴向定位，转子上的感应永磁体16设置在环氧套管17上；所述后轴承档位置安装后轴承13且该后轴承13置于后端盖11的轴承室内。

所述感应永磁体16为钕铁硼材质，通过压塑工艺与环氧酚醛压塑料压塑形成一体成为环氧套管17并通过定位键安装在空心轴的定位键槽位置，通过轴向挡圈15将环氧套管17轴向固定。

若干所述空心轴上的出风孔22为径向圆孔，为4个，使得进入定转子气隙和转子通风孔中的冷却空气导向进入空心轴空腔；若干所述进风孔14为斜60度（与水平方向）锐角的斜孔，为4个，使得进入电机内部的冷却空气导向进入定转子气隙和转子通风孔中。

所述空心轴非驱动端设置有45度倒角。使得进入空心轴空腔的冷却空气导向进入电机内部。

所述空心轴内外有防锈镀层，使得空心轴内表面和外表面得到加强处理，整个表面具有防锈能力。

所述转子铁芯冲片上设置有均布的减重通风孔，所述前端板21和后端板19在相同位置上加工有同样大小的减重通孔。所述减重孔同时起到通风孔作用。

所述电机壳体内壁设置有所述定子铁芯，所述定子铁芯上设置有若干成型绝缘线圈绕组和温度传感器，所述线圈绕组端部及内部温度传感器使用环氧树脂灌封保护。

所述后端盖11外侧安装有风机12，该风机12为交流前向式离心风机。

本发明包括霍尔位置传感器反馈系统，该霍尔位置传感器反馈系统包括固定在电机壳体内壁上的霍尔位置传感器7和转子上的感应永磁体16；所述霍尔位置传感器7与感应永磁体16具有径向垂直，以保证能够准确传输电机转子实时位置信号。所述霍尔位置传感器包括三只，通过t型固定支架8固定在机壳内壁上与线圈绕组紧密贴合；所述t型固定支架8设置有腰型孔，功率线缆、温度监测传感器线缆穿过腰型孔；所述霍尔位置传感器的线缆与功率线缆、温度监测传感器线缆一起被环氧树脂灌封。

后端盖上设置有后轴承安装位置和非驱动端轴伸过轴孔，该后端盖外侧安装风机12以及留有风机接插件的安装孔。所述风机为前向式离心风机，将冷却空气由非驱动端流向驱动端，压缩冷却空气通过空心轴内腔、进风孔进入电机内部，将热量从出风孔再经过空心轴内腔流出，具有更好的散热效果。所述风机12接插件包括功率接插件、信号接插件和风机接插件。