不同大小磁极的表面式的永磁同步电主轴结构的制作方法
【专利摘要】一种不同大小磁极的表面式的永磁同步电主轴结构，该主轴结构该电主轴由定子铁芯、镶嵌于定子齿槽中的定子线圈绕组、排列在转子外表面上不同大小的永磁体以及位于转子中间的轴，转子和定子组成气隙。采用以上方案后，本实用新型不同大小磁极的表面式的永磁同步电主轴会使输出的转矩增大；使产生的齿槽转矩脉动减小。
【专利说明】
不同大小磁极的表面式的永磁同步电主轴结构
技术领域
[0001] 本实用新型设及一种电主轴，尤其设及一种永磁同步电主轴，具体是指一种不同 大小磁极的表面式的永磁同步电主轴。
【背景技术】
[0002] 永磁同步电主轴具有零传动、调速范围宽、可控性能好等特点，在数控机床领域， 成为人们日趋关注的焦点。但永磁同步电主轴输出的转矩幅值小和产生的齿槽转矩脉动过 大，会直接影响永磁同步电主轴的应用。目前解决该问题的方法主要有定子开槽、磁极开 槽、优化极弧系数组合、定子斜槽、V型斜槽等，但效果都不理想。
【发明内容】
[0003] 实用新型目的:本实用新型提供一种不同大小磁极的表面式的永磁同步电主轴结 构，其目的是解决永磁同步电主轴输出转矩过小，齿槽转矩脉动过大的问题。
[0004] 技术方案:本实用新型是通过W下技术方案实现的：
[0005] -种不同大小磁极的表面式的永磁同步电主轴结构，其特征在于:该主轴结构该 电主轴由定子铁忍、镶嵌于定子齿槽中的定子线圈绕组、排列在转子外表面上不同大小的 永磁体W及位于转子中间的轴，转子和定子组成气隙。
[0006] 位于转子外表面的不同大小的永磁体分大永磁体和小永磁体两种。
[0007] 位于转子外表面的大小永磁体的总个数为8个。
[000引位于转子外表面的永磁体有2个大永磁体和6个小永磁体。
[0009] 两个大永磁体之间夹两个小永磁体时，转矩幅值较大，齿槽转矩脉动较小。
[0010] 位于转子外表面的大永磁体所占的圆屯、角度是54度，小永磁体所占的圆屯、角度是 42度。
[0011] 优点及效果：本实用新型提供一种不同大小磁极的表面式的永磁同步电主轴结 构，该结构包括转子，永磁体，阶梯轴，定子铁忍，定子线圈绕组，前端盖，后端盖，机壳等，所 述的永磁体是大小不同的永磁体，排列在转子的外表面上。
[0012] 采用W上方案后，本实用新型不同大小磁极的表面式的永磁同步电主轴会使输出 的转矩增大;使产生的齿槽转矩脉动减小。
【附图说明】
[0013] 图1为本实用新型实施的结构示意图。
[0014] 图1中各序号分别为：1.大永磁体(2个）；2 .定子铁忍;3.气隙；4.轴;5.绕组(双层 绕组）;6.小永磁体(6个）;7.转子铁忍;8.定子齿槽。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
[0016] 如图1，本实用新型设及一种不同大小磁极的表面式的永磁同步电主轴结构，该主 轴结构该电主轴由定子铁忍2、镶嵌于定子齿槽8中的定子线圈绕组5、排列在转子外表面上 不同大小的永磁体W及位于转子中间的轴4,转子7和定子组成气隙3。
[0017] 位于转子外表面的不同大小的永磁体分大永磁体1和小永磁体6两种。
[0018] 位于转子外表面的大小永磁体的总个数为8个。
[0019 ] 位于转子外表面的永磁体有2个大永磁体1和6个小永磁体6。
[0020] 两个大永磁体1之间夹两个小永磁体即寸，转矩幅值较大，齿槽转矩脉动较小。
[0021] 位于转子外表面的大永磁体1所占的圆屯、角度是54度，小永磁体6所占的圆屯、角度 是42度。所占的圆屯、角度即：将永磁体的两端与转子圆屯、连线，两根连线之间的夹角就是该 永磁体所占的圆屯、角度。
[0022] 表1不同大极个数的齿槽转矩的对比
[0024] 附表1为某一型号电机固定定子和转子结构只改变大小永磁体的相对个数时的输 出平均转矩和齿槽转矩脉动等参数的对比表。
[0025] 附表2为某一型号电机固定定子和转子结构，也固定大小永磁体的个数(大极2个， 小极6个），只改变相对安装位置时的输出平均转矩和齿槽转矩脉动等参数的对比表。
[0026] 附表1可W看出1个大极7个小极时输出的平均转矩较大，而产生的齿槽转矩脉动 较小；附表2可W看出两个大极之间夹两个小极时输出的平均转矩较大，而产生的齿槽转矩 脉动较小;结合附表1和附表2可W看出最好的结构是两个大极之间夹两个小极的永磁同步 电主轴结构。
[0027] 由于本实用新型改变了大小极的相对个数和大小磁极的相对安装位置，因而可W 改变永磁同步电主轴的转矩幅值和齿槽转矩脉动，从而增加转子转动的稳定性。
【主权项】
1. 一种不同大小磁极的表面式的永磁同步电主轴结构，其特征在于：该主轴结构该电 主轴由定子铁芯(2)、镶嵌于定子齿槽(8)中的定子线圈绕组(5)、排列在转子外表面上不同 大小的永磁体以及位于转子中间的轴(4)，转子(7)和定子组成气隙(3)。2. 根据权利要求1所述的不同大小磁极的表面式的永磁同步电主轴结构，其特征在于： 位于转子外表面的不同大小的永磁体分大永磁体(1)和小永磁体(6 )两种。3. 根据权利要求2所述的不同大小磁极的表面式的永磁同步电主轴结构，其特征在于： 位于转子外表面的大小永磁体的总个数为8个。4. 根据权利要求3所述的不同大小磁极的表面式的永磁同步电主轴结构，其特征在于： 位于转子外表面的永磁体有2个大永磁体(1)和6个小永磁体(6)。5. 根据权利要求2所述的不同大小磁极的表面式的永磁同步电主轴结构，其特征在于： 两个大永磁体(1)之间夹两个小永磁体(6)时，转矩幅值较大，齿槽转矩脉动较小。6. 根据权利要求4所述的不同大小磁极的表面式的永磁同步电主轴结构，其特征在于： 位于转子外表面的大永磁体(1)所占的圆心角度是54度，小永磁体(6)所占的圆心角度是42 度。
【文档编号】H02K1/27GK205430014SQ201620211383
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】钟双双, 于慎波, 夏鹏澎, 赵海宁, 李红, 李野
【申请人】沈阳工业大学