转子冲片、转子铁芯、电机和工业设备的制作方法

本技术涉及电机，具体而言，涉及一种转子冲片、转子铁芯、电机和工业设备。

背景技术：

1、目前，在相关技术中，伺服电机具有效率高、转矩密度大、过载能力强等有点，可以适用于各种自动化设备的需求，在工业自动化领域的应用越来越广泛。但在电机不通电时，由于永磁体和定子铁心之间相互作用会产生的齿槽转矩，所以会导致电机的控制精度下降。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本实用新型的第一方面提出一种转子冲片。

3、本实用新型的第二方面提出一种转子铁芯。

4、本实用新型的第三方面提出一种电机。

5、本实用新型的第四方面提出一种工业设备。

6、有鉴于此，本实用新型的第一方面提供了一种转子冲片，包括本体和凹部，或包括本体和直线部，凹部或直线部设置于本体的边缘。

7、本实用新型所提供的转子冲片，包括本体，凹部或直线部设置于本体的边缘，实现对转子冲片边缘的拓补，进而降低永磁体和定子铁心之间相互作用所产生的齿槽转矩的峰值，提升电机的控制精度。

8、具体地，由于通过在本体的外圈边缘设置凹部或直线部，凹部或直线部能够降低电机的齿槽转矩的峰值，所以电机的转矩波动降低。由于电机的转矩波动降低，所以更易对电机进行控制，提升对电机的控制精度，进而提升电机的品质。在该电机应用于工业设备上时，由于电机的控制精度提高，进而使得工业设备的而控制进度提高，进而有利于工业设备的控制设计，提升工业设备的品质。

9、另外，本实用新型提供的上述技术方案中的转子冲片还可以具有如下附加技术特征：

10、在本实用新型的一个技术方案中，转子冲片还包括凸起，凸起与本体连接，沿本体的径向凸出于本体的边缘，凹部或直线部设置于凸起在径向上远离本体的一侧。

11、在该技术方案中，本体本身可呈圆形，也可根据凸起的形状需要改变形状，使得本体能够与凸起相适配。凸起与本体连接，位于本体的边缘上。凸起相对于本体的外圈边缘向远离本体中心的方向凸出，凹部或直线部位于凸起远离本体一侧的边缘上。通过凸起与凹部或直线部的配合，实现对转子冲片外圈的拓补，进一步降低永磁体和定子铁心之间相互作用所产生的齿槽转矩的峰值，提升电机的控制精度。

12、在本实用新型的一个技术方案中，凹部设置于凸起上，由凸起远离本体的一侧向本体的中心凹陷。

13、在该技术方案中，凹部设置在凸起上，凹部位于凸起远离本体的一侧的边缘，并且由凸起远离本体的一侧边缘向本体的中心的方向凹陷，凹部的开口朝向定子铁芯。通过在凸起上设置凹部，降低永磁体和定子铁心之间相互作用所产生的齿槽转矩的峰值，提升电机的精度。

14、进一步地，凹部可为半圆形槽，凹部也可为矩形槽，凹部也可为三角形槽，凹部也可为多边形槽或不规则的形状的槽。

15、在本实用新型的一个技术方案中，直线部设置于凸起上，沿凸起远离本体的一侧呈线性延伸。

16、在该技术方案中，直线部设置在凸起上，直线部位于凸起远离本体的一侧的边缘，并沿凹部或直线部在径向上的中线所在位置的切向呈线性延伸，即直线部远离本体的一侧的边缘呈线性延伸。通过在凸起上设置直线部，降低永磁体和定子铁心之间相互作用所产生的齿槽转矩的峰值，提升电机的精度。

17、在本实用新型的一个技术方案中，凸起包括第一圆弧部和第二圆弧部；第一圆弧部位于凹部或直线部在周向上的第一侧；第二圆弧部位于凹部或直线部在周向上的第二侧。

18、在该技术方案中，凹部或直线部的两侧分别设置有第一圆弧部和第二圆弧部，第一圆弧部、第二圆弧部和凹部或直线部相配合，进而实现对转子冲片外圆的拓补，进一步降低永磁体和定子铁心之间相互作用所产生的齿槽转矩的峰值，提升电机的精度。

19、具体地，第一圆弧部和第二圆弧部远离本体的一侧的边缘均呈弧状，且第一圆弧部和第二圆弧部远离本体的一侧的边缘的圆心重合。

20、进一步地，第一圆弧部和第二圆弧部远离本体的一侧的边缘与本体外圈所在的圆的圆心不重合。

21、在本实用新型的一个技术方案中，第一圆弧部和第二圆弧部相对于凹部或直线部对称。

22、在该技术方案中，第一圆弧部和第二圆弧部相对于凹部或直线部对称，使得由该转子冲片所形成的转子铁芯在定子组件所产生的磁场中受力更均匀，进而减小转子铁芯在转动过程中所产生的振动，进一步提升电机的控制精度。

23、具体地，凹部或直线部具有沿径向的对称线，凹部或直线部相对于对称线对称，第一圆弧部和第二圆弧部相当于该对称线对称。

24、在本实用新型的一个技术方案中，凸起的数量为多个，多个凸起沿本体的周向布置。

25、在该技术方案中，凸起的数量为多个，多个凸起沿本体的周向布置，进而实现对转子冲片外圆的拓补，进一步降低永磁体和定子铁心之间相互作用所产生的齿槽转矩的峰值，提升电机的精度。多个凸起沿本体的周向布置，进一步提升由该转子冲片所形成的转子铁芯在定子组件所产生的磁场中受力的均匀性，减小转子铁芯在转动过程中所产生的振动，进一步提升电机的控制精度。

26、在本实用新型的一个技术方案中，转子冲片还包括多个转子槽，多个转子槽沿本体的周向布置；其中，多个转子槽的数量与多个凸起的数量相同。

27、在该技术方案中，转子冲片还包括多个转子槽，多个转子槽沿本体的周向布置，多个转子槽能够实现永磁体的安装和固定，进而使得由该转子冲片组成的转子铁芯能够在定子组件的驱动下转动。多个转子槽的数量与多个凸起的数量相同，使得凸起的数量与转子槽的数量相对应，进一步降低电机的转矩波动，提升电机的控制精度。

28、在本实用新型的一个技术方案中，多个转子槽中每个转子槽沿径向延伸，转子冲片还包括第一隔磁桥，第一隔磁桥设置于转子槽远离本体中心的一侧，位于多个凸起中相邻的凸起之间。

29、在该技术方案中，转子冲片还包括第一隔磁桥，第一隔磁桥设置于转子槽远离本体中心的一侧，位于多个凸起中相邻的凸起之间，进而减少转子槽的漏磁，提升电机的转矩，进一步提升电机的性能。

30、在本实用新型的一个技术方案中，转子冲片还包括第二隔磁桥，第二隔磁桥设置于多个转子槽中相邻的转子槽之间。

31、在该技术方案中，在两个相邻的转子槽之间设置第二隔磁桥，进一步减少转子槽的漏磁，提升电机的转矩，进一步提升电机的性能。

32、进一步地，转子冲片上还设置有隔磁槽，隔磁槽设置于转子槽靠近本体中心的一侧，且隔磁槽与转子槽连通。

33、隔磁槽的数量可为一个，隔磁槽的数量也可为两个。

34、隔磁槽的数量为两个的情况下，两个隔磁槽设置于转子槽在周向上的两侧。

35、转子槽内可填充空气，即隔磁槽内不填任何隔磁材料。

36、转子槽内也可填充隔磁材料，填充隔磁材料和填充空气均能够进一步减少漏磁，进而提升电机的性能。

37、在转子槽靠近本体的中心的一侧设置有向转子槽内凸出的定位部，在永磁体安装于转子槽内时，定位部抵靠于永磁体上，进而实现对永磁体的定位，提升永磁体的位置的准确性。

38、本实用新型第二方面提供了一种转子铁芯，包括多个如上述任一技术方案的转子冲片，多个转子冲片沿轴向布置。

39、由于转子铁芯包括多个如上述任一技术方案的转子冲片，因此该转子铁芯具备如上述任一技术方案的转子冲片的全部有益效果。

40、进一步地，转子冲片由硅钢片冲压或者切割而成型。

41、每片成型的转子冲片上设置有铆扣点，在轴向上相邻的转子冲片通过铆扣点连接。

42、沿轴向设置的多个转子冲片也可通过胶水固定，例如绝缘胶。

43、沿轴向设置的多个转子冲片也还可通过焊接固定。

44、进一步地，转子铁芯上设置永磁体，永磁体为磁钢，永磁体的数量为多个，每个永磁体沿径向布置，与转子槽相适配。

45、多个永磁体以辐条式的形态插入转子铁芯中，多个永磁体的充磁方向为周向，且多个永磁体中相邻两片磁钢的充磁方向相反。

46、本实用新型第三方面提供了一种电机，包括定子铁芯和如上述任一技术方案的转子铁芯，定子铁芯与转子铁芯相适配。

47、由于电机包括如上述任一技术方案的转子铁芯，因此该电机具备如上述任一技术方案的转子铁芯的全部有益效果。

48、在本实用新型的一个技术方案中，定子铁芯包括轭部和多个齿部，多个齿部与轭部连接，沿轭部的周向布置，多个齿部中相邻的两个齿部之间具有定子槽。

49、在该技术方案中，定子铁心包括轭部和多个齿部，多个齿部与轭部连接，且沿轭部的周向分布，多个齿部中相邻齿部之间形成有定子槽，进而形成定子铁心。

50、进一步地，轭部呈环形分布，多个齿部沿轭部的内圈分布，转子铁心能够嵌于定子铁心的内部，进而形成内转子电机。

51、进一步地，定子铁心包括多个铁芯块，多个铁芯块中每个铁芯块均包括轭部和齿部，轭部呈弧状，齿部与轭部连接，多个铁芯块沿周向布置，且相邻的两个铁芯块相连接，进而形成定子铁心。

52、铁芯块可呈t形，定子铁芯可由t形定子铁芯、覆盖在定子铁芯外部的绝缘框架和绕制在每一个绝缘框架上的绕组构成。

53、绝缘框架由高分子复合材料3d打印而成或者模具成型，在定子铁芯槽口附近对大槽口部分填充，以防绕组导线滑出。

54、铁芯块由硅钢片冲压或者切割而成型，每片成型的定子冲片之间用铆扣点、胶水或者焊接连接。

55、在本实用新型的一个技术方案中，定子槽的槽口在周向上的宽度与凹部在周向上的宽度的比值大于等于0.3，且小于等于1。定子槽的槽口在周向上的宽度与直线部在周向上的宽度的比值大于等于0.3，且小于等于1。

56、在该技术方案中，定子槽的槽口在周向上的宽度为第一宽度，凹部或直线部在周向上的宽度为第二宽度，第一快读与第二宽度的比值为0.3至1，使得定子槽的宽度与凹部或直线部的宽度相匹配，进而降低齿槽转矩的峰值，提升电机的控制精度。

57、在本实用新型的一个技术方案中，电机还包括多组线圈，多组线圈分别绕设于多个齿部上；其中，多组线圈中相邻的两组线圈的匝数的比值大于等于1.5，且小于等于2。

58、在该技术方案中，多组线圈分别绕设于多个齿部上，实现对多组线圈的固定，使得多组线圈可作为绕组产生电磁场，进而实现对转子的驱动。多组线圈中相邻的两组线圈的匝数的比值为1.5至2，通过调整多组线圈中相邻的两组线圈的匝数的比值，实现了对绕组系数的调整，并且将多组线圈中相邻的两组线圈的匝数的比值设置在1.5至2之间，能够提高电机的绕组系数，进而提升电机的过载能力。

59、进一步地，定子铁芯的外部包覆有绝缘框架，线圈绕制在绝缘框架上。

60、进一步地，多组线圈中相邻的两组线圈的匝数的比值也可为1。

61、在本实用新型的一个技术方案中，定子铁芯还包括齿靴，齿靴与齿部远离轭部的一端连接；其中，定子槽的槽口在周向上的宽度与齿靴在周向上的宽度的比值大于等于0.1，且小于等于0.4。

62、在该技术方案中，通过将定子槽的槽口在周向上的宽度与齿靴在周向上的宽度的比值设置为0.1至0.4，使得定子槽的槽口在周向上的宽度增加，进而提升了电机的空载反电势和过载转矩。

63、具体地，通过将定子槽的槽口在周向上的宽度与齿靴在周向上的宽度的比值设置为0.1至0.4，使得槽口在周向上的宽度增加，具有增大槽口宽度的定子铁心的电机与具有定子槽的槽口未增大的定子铁心的电机相比，具有增大槽口宽度的定子铁心的电机能够增加电机磁密的工作次谐波含量，通过分数槽集中绕组自带的磁场调制效应，可以在低基波磁密，高谐波磁密的状态下实现更高的反电势；并且增大槽口有助于缓解高过载下的齿部磁密饱和，从而改善电机的线性度，实现更高的过载转矩；在此情况下，两种电机相比，具有增大定子槽口的电机的过载能力比未增大定子槽口的电机提升7％。

64、并且通过在转子冲片上设置凸起和凹部，通过在转子冲片上设置凸起和直线部，凸起与凹部相配合，或凸起与直线部向配合，均可实现对转子外圈的拖补，在通过增大定子槽的槽口的宽度来提升电机过载能力的同时，降低电机齿槽转矩的峰值，避免因定子槽的槽口增大而导致齿槽转矩恶化。

65、定子槽的槽口在周向上的宽度与齿靴在周向上的宽度的比值设置为0.1至0.4，并且在转子冲片上设置凸起和凹部，或设置凸起和直线部的情况下，电机的齿槽转矩能够下降60％，电机的过载能力能够提升3％。

66、通过将定子槽的槽口在周向上的宽度与齿靴在周向上的宽度的比值设置为0.1至0.4，并且与凸起和凹部配合，或凸起与直线部配合，还可在提升电机的功率密度的同时，降低齿槽转矩的峰值。

67、在本实用新型的一个实施例中，提供了一种工业设备，包括如上述任一技术方案的电机。因此该工业设备具备如上述任一技术方案的电机的全部效果。

68、工业设备包括机床、机械手、机器人等自动化设备。

69、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。