专利名称：一种空心杯转子直流伺服电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种空心杯转子直流伺服电机，属于有永久磁体的微型电动机领域。
作为伺服系统基本执行元件的直流伺服电机，必须具有极端灵敏、快速反应的特性，尤其是电机在高速运转时，必须具有良好的动平衡性和较高的工作效率。空心杯转子的采用较好地解决了上述问题。目前制作的空心杯转子，多采用斜绕组形式，即将绕组展开成平面时，导线与水平向成一角度斜向并列分布。这种形式的绕组的导线是任意挂布的，导线之间间距不均匀，有错线、叠线现象，绕组厚度较大。由于错线和叠线，通电后，导线之间所产生的电动力矩不能均匀分布，一部分电动力矩相互抵消，且产生的热量不能快速而有效地传出，降低了伺服电机的工作效率；绕组厚度较大，则磁隙大，则磁场强度损失也大。另外，由于电机高速运转，电枢绕组在换向时，换向片与电刷之间极易产生火花，影响电刷使用寿命，而目前的电机自身均不能解决这个问题。
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的缺点，提供一种具有无错线、叠线现象的空心杯转子且无火花的高效率空心杯转子直流伺服电机。
本实用新型的目的是这样实现的本实用新型一种空心杯转子直流伺服电机，包括磁轭、磁钢、空心杯转子、换向片、电刷、电机轴，空心杯转子直接装在电机轴上，空心杯转子在磁轭和磁钢之间的间隙中转动，空心杯转子的绕组抽头与换向片相接，电刷与换向片紧密接触，空心杯转子的绕组导线呈菱形并列分布。
绕组导线的直径为0.055mm到0.35mm。
空心杯转子的绕组抽头还与压敏电阻相接。
磁钢为钕铁硼磁钢。
以下结合附图和实施例对本实用新型电机作进一步描述
图1本实用新型电机的结构图。
图2本实用新型电机空心杯转子绕组结构展开图。
1电刷 2空心杯转子 3后端盖 4压敏电阻 5电机轴承 6磁钢 7磁轭 8定子支撑架 9绕组抽头 10换向片 11弹簧卡环 12电机轴 13前端盖本实用新型电机是这样构成的将磁轭7、前端盖13、定子支撑架8一次注塑成型，磁轭7作为注塑中镶件。磁钢6为钕铁硼磁钢，磁钢6和磁轭7粘接构成电机定子部分。空心杯转子2的绕组导线呈菱形分布，是用绕线框在电脑绕线机上绕成，例如将外径为0.25mm的导线五段均匀挂布成菱形，每段34圈，然后在绕线框上将数百圈菱形导线框预固化、预展平，在保持菱形分布的同时使其基本形成一个平面，然后初压、精压、卷筒即成，在此过程中，菱形导线框之间没有任何错线和叠线现象，从而使绕组厚度做到最薄。空心杯转子2直接装在电机轴12上，并在磁钢6和磁轭7之间的间隙中转动，空心杯转子2的绕组抽头9与换向片10相接，同时绕组抽头9还与压敏电阻4相接，电刷1与换向片10紧密接触。当电刷1与换向片10之间产生火花时，由于压敏电阻的作用，可在瞬间消除火花，从而大大延长了电刷1的使用寿命。电机通过弹簧卡环11控制电机轴12径向窜动，用后端盖3将电机转子等密封在壳体内，以起到保护作用。本实施例电机功率高达18w，转速25000转/分，效率高达76％。
本实用新型相比于现有技术具有以下优点由于菱形导线框在空间分布均匀，无错线、叠线，使绕组厚度达到最薄，保证了高速旋转时动平衡性能优良；通电时，各菱形导线框之间电动力一致分布，无抵消作用，日整齐的线圈易于散热，使电机运转时，转矩输出十分平稳，此外，高速运转时能有效地抑制火花的产生。
权利要求1.一种空心杯转子直流伺服电机，包括磁轭、磁钢、空心杯转子、换向片、电刷、电机轴，空心杯转子直接装在电机轴上，空心杯转子在磁轭和磁钢之间的间隙中转动，空心杯转子的绕组抽头与换向片相接，电刷与换向片紧密接触，其特征在于空心杯转子(2)的绕组导线呈菱形并列分布。
2.根据权利要求1所述的空心杯转子直流伺服电机，其特征在于绕组导线的直径为0.055mm到0.35mm。
3.根据权利要求1所述的空心杯转子直流伺服电机，其特征在于空心杯转子(2)的绕组抽头(9)还与压敏电阻(4)相接。
4.根据权利要求1所述的空心杯转子直流伺服电机，其特征在于磁钢(6)为钕铁硼磁钢。
专利摘要本实用新型公开了一种空心杯转子直流伺服电机,属于有永久磁体的微型电动机领域。该电机由磁轭、磁钢、换向片、电刷、电机轴、空心杯转子等组成,空心杯转子绕组导线呈菱形并列分布,绕组抽头还与压敏电阻相连。该电机工作效率高、反应速度快、转动惯量低、寿命长、转速高、高速运转时无火花产生。
文档编号H02K13/14GK2280381SQ9624451
公开日1998年4月29日 申请日期1996年12月6日 优先权日1996年12月6日
发明者张和平, 赵尊, 郭永刚, 吕文生 申请人:冶金工业部自动化研究院