一种整体灌封高过载永磁同步伺服电机制造技术

本发明专利技术属于航空航天伺服电机技术领域，具体涉及一种整体灌封高过载永磁同步伺服电机。本发明专利技术的整体灌封高过载永磁同步伺服电机包括定子、转子、供电插座、旋变插座和旋变，定子和转子构成电磁部件，旋变为转子位置检测部件，供电插座为定子与外部电源电能传输部件，旋变插座为旋变检测转子位置信息传输部件。本发明专利技术解决了现有伺服电机难以满足高过载技术要求的技术问题，可以适用于高温、高过载工作环境，将电机工作中温升最高部位绕组温度大幅度下降，保障电机稳定长时工作。

【技术实现步骤摘要】
一种整体灌封高过载永磁同步伺服电机
本专利技术属于航空航天伺服电机
，具体涉及一种整体灌封高过载永磁同步伺服电机。
技术介绍
目前，航空、航天领域等伺服系统用电机，相对于系统用其它功能部件，使用环境最为恶劣。电机作为动力部件，散热措施实施困难，且自身发热，使电机内部温升更高。伺服电机温度超过180℃会出现新的技术难题，常规电机绝缘材料和绝缘处理工艺将无法满足要求。随着航空、航天领域对伺服电机使用要求的不断提高，例如过载能力的加强、工作时长的增加和环境温度的变化，要求伺服电机能够在变温环境下长时稳定工作。传统的电机结构不适用于高过载要求，如何提高电机过载能力，且控制温升，是伺服电机
需要重点攻关的技术问题。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题为：现有伺服电机难以满足高过载技术要求。本专利技术的技术方案如下所述：一种整体灌封高过载永磁同步伺服电机，包括定子、转子、供电插座、旋变插座和旋变，定子和转子构成电磁部件，旋变为转子位置检测部件，供电插座为定子与外部电源电能传输部件，旋变插座为旋变检测转子位置信息传输部件：定子和转子之间存在间隙，即气隙；定子连接端盖组件；与定子和端盖组件分别连接接线盒；供电插座安装在接线线盒上，并通过插座插针上的耐高温导线与定子绕组焊接在一起，实现外部电流的输入或输出；旋变紧配合套装在转子轴上，旋变压盖压紧旋变；电机由驱动控制器供电驱动，电机转子由永磁材料与导磁材料组成，与定子之间产生气隙磁场，当通过电缆经供电插座，给电机定子绕组、供三相交流电时，定子旋转磁场与转子永磁体产生的气隙磁场，相互作用产生转矩，带动转子旋转，并通过转子轴输出机械能，实现电能向机械能的转换。作为优选方案：定子包括定子铁芯、定子绕组、灌封胶、定子壳体及紧定螺钉；定子铁芯、定子绕组和紧定螺钉浸漆后，通过热装与定子壳体装配；用紧定螺钉将定子组件和定子壳体紧固，定子壳体与端盖组件通过螺钉连接；定子铁芯、定子绕组、紧定螺钉与定子壳体装配好后，再采用灌封胶进行整体真空灌封。作为进一步的优选方案：定子铁芯是由硅钢片叠压一体成型得到的，叠压系数≥0.95；定子绕组采用耐高温的选用C级漆包线；灌封胶选用JF-1853高导热环氧浇注胶；紧定螺钉的数量为2个。作为优选方案：转子包括转子轴、磁轭、磁钢、不锈钢套、平衡环、轴承Ⅰ和轴承Ⅱ。磁轭、平衡环通过热装方式装到转子轴上，磁钢粘接于磁轭表面，不锈钢套与磁钢为间隙配合，不锈钢套两端与转子轴端面、平衡环焊接；轴承Ⅰ、轴承Ⅱ分别由端盖组件和定子壳体支撑。作为进一步的优选方案：不锈钢套选用0Cr18Ni9材料，单边厚度范围为0.3mm～0.4mm，外表面粗糙度大于等于Ra1.6，与轴承Ⅰ、轴承Ⅱ内径安装面的同轴度大于等于7级；轴承Ⅰ、轴承Ⅱ采用耐温250℃的深沟球轴承。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术的一种整体灌封高过载永磁同步伺服电机，可以适用于高温、高过载工作环境，将电机工作中温升最高部位绕组温度大幅度下降，保障电机稳定长时工作；(2)本专利技术的一种整体灌封高过载永磁同步伺服电机，采用整体灌封技术，大幅度提高了定子的耐高温性能，从而提高了电机的耐高温性能，在相同的功率下电机的体积、重量可以做的更小；(3)本专利技术的一种整体灌封高过载永磁同步伺服电机，采用整体灌封结构，其结构简单，定子一体性好。附图说明图1为整体灌封高过载永磁同步伺服电机轴向剖面图；图2为整体灌封高过载永磁同步伺服电机三维图；图3为整体灌封高过载永磁同步伺服电机径向剖面图；图4为本专利技术的定子轴向剖面图；图5为本专利技术的转子轴向剖面图；图6为图5中的A-A剖面图。图中，1—定子；2—转子；3—端盖组件；4—接线盒；5—旋变插座；6—供电插座；7—旋变；8—旋变压盖；1-1—定子铁芯；1-2—定子绕组；1-3—灌封胶；1-4—定子壳体；1-5—紧定螺钉；2-1—转子轴；2-2—磁轭；2-3—磁钢；2-4—不锈钢套；2-5—平衡环；2-6—轴承Ⅰ；2-7—轴承Ⅱ。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的一种整体灌封高过载永磁同步伺服电机进行详细说明。如图1所示，本专利技术的一种整体灌封高过载永磁同步伺服电机，包括定子1、转子2、供电插座6、旋变插座5和旋变7：定子1和转子2构成电磁部件，旋变7为转子2位置检测部件，供电插座6为定子1与外部电源电能传输部件，旋变插座5为旋变7检测转子2位置信息传输部件，其余部件主要作用是结构支撑。定子1和转子2之间存在间隙，即气隙；定子1通过螺钉连接端盖组件3。与定子1和端盖组件3通过螺钉分别连接接线盒4；供电插座6安装在接线线盒4上，并通过插座插针上的耐高温导线与定子绕组1-2焊接在一起，实现外部电流的输入或输出；旋变7紧配合套装在转子轴2-1上，旋变压盖14压紧旋变7，再通过螺钉进行紧固。电机由驱动控制器供电驱动，电机转子2由永磁材料与导磁材料组成，与定子1之间产生气隙磁场，当通过电缆经供电插座6，给电机定子绕组1-2、供三相交流电时，定子旋转磁场与转子永磁体产生的气隙磁场，相互作用产生转矩，带动转子2旋转，并通过转子轴2-1输出机械能，实现电能向机械能的转换。本实施例中，供电插座6采用航空航天用耐高温插座，其配套插头插孔形式为双曲面线簧孔，接触可靠性更高，导线与供电插座6连接方式为压接形式。如图4所示，定子1包括定子铁芯1-1、定子绕组1-2、灌封胶1-3、定子壳体1-4及紧定螺钉1-5。定子铁芯1-1、定子绕组1-2和紧定螺钉1-5浸漆后，通过热装与定子壳体1-4装配；用紧定螺钉1-5将定子组件和定子壳体1-4紧固，定子壳体1-4与端盖组件3通过螺钉连接。本实施例中，定子铁芯1-1是由硅钢片叠压一体成型得到的，叠压系数≥0.95，硅钢片片与片之间具有较好的绝缘性，有效的减小涡电流，降低涡流损耗。本实施例中，定子绕组1-2采用耐高温的选用C级漆包线，最高工作温度达220℃。定子绕组1-2嵌放在定子铁芯1-1槽中，本实施例的槽数为9个，定子绕组数为2个。槽的数量可根据电机电磁设计需要进行调整；绕组数可根据总体需求增加。本实施例中，灌封胶1-3选用JF-1853高导热环氧浇注胶，它是由液体环氧树脂、增韧树脂预加高导热填料组成的甲组份和改性酸酐固化剂、促进剂及助剂等组成的甲乙双组份体系。甲乙组份按2：1充分混合均匀后，用于灌封。灌封前需设计工艺转子和工艺端盖，这是保证定子灌封良好的前提，工艺转子和工艺端盖要与原转子和原端盖内部形状保持一致，这样绝缘胶能够填充整个绕组端部和机壳、端盖之间的缝隙。灌封时需注意将壳体1-4外壁和止口、定子铁芯1-1内壁等需保护的部位仔细涂抹硅脂剂，防止灌封胶留下痕迹，影响外观及使用。灌封胶固化后导热系数平均值为0.83W/(m·K)，导热性能良好。本实施例中，紧定螺钉1-5选用2个，两者相差图3所示180°。如图5所示，转子2包括转子轴2-1、磁轭2-2、磁钢2-3、不锈钢套2-4、平衡环2-5、轴承Ⅰ2-6和轴承Ⅱ2-7。本实施例中，转子磁路结构采用表贴式结构，磁钢为面包形，位于磁轭2-2外表面。磁轭2-2、平衡环2-5通过热装方式装到转子轴2-1上，必须装配到位，不允许平衡环干涉轴承。用耐高温的胶粘剂将8个磁钢2-3均匀粘接于磁轭2-2表面，永磁体优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种整体灌封高过载永磁同步伺服电机，包括定子(1)、转子(2)、供电插座(6)、旋变插座(5)和旋变(7)，定子(1)和转子(2)构成电磁部件，旋变(7)为转子(2)位置检测部件，供电插座(6)为定子(1)与外部电源电能传输部件，旋变插座(5)为旋变(7)检测转子(2)位置信息传输部件，其特征在于：定子(1)和转子(2)之间存在间隙，即气隙；定子(1)连接端盖组件(3)；与定子(1)和端盖组件(3)分别连接接线盒(4)；供电插座(6)安装在接线线盒(4)上，并通过插座插针上的耐高温导线与定子绕组(1‑2)焊接在一起，实现外部电流的输入或输出；旋变(7)紧配合套装在转子轴(2‑1)上，旋变压盖(14)压紧旋变(7)；电机由驱动控制器供电驱动，电机转子(2)由永磁材料与导磁材料组成，与定子(1)之间产生气隙磁场，当通过电缆经供电插座(6)，给电机定子绕组(1‑2)、供三相交流电时，定子旋转磁场与转子永磁体产生的气隙磁场，相互作用产生转矩，带动转子(2)旋转，并通过转子轴(2‑1)输出机械能，实现电能向机械能的转换。

【技术特征摘要】
1.一种整体灌封高过载永磁同步伺服电机，包括定子(1)、转子(2)、供电插座(6)、旋变插座(5)和旋变(7)，定子(1)和转子(2)构成电磁部件，旋变(7)为转子(2)位置检测部件，供电插座(6)为定子(1)与外部电源电能传输部件，旋变插座(5)为旋变(7)检测转子(2)位置信息传输部件，其特征在于：定子(1)和转子(2)之间存在间隙，即气隙；定子(1)连接端盖组件(3)；与定子(1)和端盖组件(3)分别连接接线盒(4)；供电插座(6)安装在接线线盒(4)上，并通过插座插针上的耐高温导线与定子绕组(1-2)焊接在一起，实现外部电流的输入或输出；旋变(7)紧配合套装在转子轴(2-1)上，旋变压盖(14)压紧旋变(7)；电机由驱动控制器供电驱动，电机转子(2)由永磁材料与导磁材料组成，与定子(1)之间产生气隙磁场，当通过电缆经供电插座(6)，给电机定子绕组(1-2)、供三相交流电时，定子旋转磁场与转子永磁体产生的气隙磁场，相互作用产生转矩，带动转子(2)旋转，并通过转子轴(2-1)输出机械能，实现电能向机械能的转换。2.根据权利要求1所述的一种整体灌封高过载永磁同步伺服电机，其特征在于：定子(1)包括定子铁芯(1-1)、定子绕组(1-2)、灌封胶(1-3)、定子壳体(1-4)及紧定螺钉(1-5)；定子铁芯(1-1)、定子绕组(1-2)和紧定螺钉(1-5)浸漆后，通过热装与定子壳体(1-4)装配；用紧定螺钉(1-5)将定子组件和定子壳体(1-4)紧固，定子壳体(1-4)与端盖组件(3)通过螺钉连接；定子铁芯(1-1)、定子绕组(1-2)、紧定螺钉(1-5)与定子壳体(1-4)装配好后，再采用灌封胶(1-3)进行整体真空灌封。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：董菲，王毅，安翼，闫海媛，苏静静，张洋，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11