一种伺服电机分段式斜转子的实现方法技术

本发明专利技术公开了一种伺服电机分段式斜转子的实现方法，其首先，利用与伺服电机分段式斜转子横截面相对应的转子冲片叠压成分段转子铁芯；接着，将若干段的分段转子铁芯按照伺服电机分段式斜转子的斜角度依次叠压成分段式斜转子铁芯；最后，在分段式斜转子铁芯中压入转轴，并在分段式斜转子铁芯表面粘磁钢。本发明专利技术提供的伺服电机分段式斜转子的实现方法基于转子冲片形成相应的伺服电机分段式斜转子，据此降低齿槽转矩的同时也提高了生产效率及电机磁钢性能的一致性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及伺服电机分段式斜转子，具体涉及分段式斜转子的制作工艺。
技术介绍
齿槽转矩是永磁伺服电机的特有问题之一，它是永磁电机定子绕组不通电时转子上的永磁体和定子铁芯之间相互作用产生的转矩。它的存在会使得永磁电机在运行时产生转矩脉动，并引起电机的振动和噪声，严重影响伺服电机在高性能伺服系统中的使用。目前，市场上出现了一种用于降低伺服电机齿槽转矩的分段式斜转子结构，参见图1，现有的分段式斜转子的组件包括实心圆钢转子I和磁钢2，其中，实心圆钢转子I为用圆钢直接加工而成，未充磁的磁钢2先粘接在转子表面，等粘磁钢胶固化好后再充磁。由此构成的转子存在以下问题:1.惯量比较大，会影响到伺服系统的高响应性；2.当分段比较多时，粘磁钢时需要好多工装来保证磁钢倾斜角度的准确；3.这种分段式斜转子磁钢的后充磁，对充磁头的设计要求很高，成本较高；再者目前这方面的技术还不是很成熟，充磁出来的磁钢的磁性能的一致性不是很好。
技术实现思路
针对现有伺服电机分段式斜转子采用实心圆钢转子所存在的问题，本专利技术的目的在于提供，通过方法能够基于转子冲片形成相应的伺服电机分段式斜转子，据此降低齿槽转矩的同时也提高了生产效率及电机磁钢性能的一致性。为了达到上述目的，本专利技术采用如下的技术方案:，该方法包括如下步骤(I)首先，利用与伺服电机分段式斜转子横截面相对应的转子冲片叠压成分段转子铁芯；(2)接着，将若干段的分段转子铁芯按照伺服电机分段式斜转子的斜角度依次叠压成分段式斜转子铁芯；(3)最后，在分段式斜转子铁芯中压入转轴，并在分段式斜转子铁芯表面粘磁钢。优选的，所述步骤(I)中的转子冲片上根据伺服电机惯量开设有相应大小的工艺孔，工艺孔内部按转子分段所斜角度开有相隔相同角度的若干定位槽。优选的，所述转子冲片包括一圆形转子冲片本体，该圆形转子冲片本体中部开设有轴孔，其四周开设有若干的工艺孔，若干的工艺孔以圆形转子冲片本体圆心为中心两对称分布，在其中至少一对相对称的两工艺孔上对称的开设有若干定位槽，定位槽的个数与转子铁芯分段数相同，且相邻定位槽的中心线之间相隔的角度与相邻两段转子间相错的角度相同。优选的，所述步骤(I)中通过高速冲压将若干转子冲片叠压成所需要长度的分段转子铁芯。优选的，所述步骤(2)中通过分段叠压工装与分段转子铁芯中转子冲片上的定位槽配合，将若干段分段转子铁芯在分段叠压工装上依次按照同一方向斜角度进行依次叠压，由此形成分段式斜转子铁芯。优选的，所述步骤(2)中的分段叠压工装包括:圆盘底座，所述圆盘底座的中部开设与伺服电机分段式斜转子转轴相对应的通孑L ；两导向立柱，所述两导向立柱的截面结构与转子冲片上工艺孔相对应，两导向立柱相对的设置在圆盘底座，两者相对的设置位置与转子冲片中开设定位槽的工艺孔相对应；导向立柱上还设置与转子冲片上定位槽相配合的定位凸台。优选的，所述步骤(2)中叠压分段转子铁芯时，每段分段转子铁芯根据分段式斜转子的斜角度，选择其上对应的定位槽与分段叠压工装上的导向立柱配合，并整体套设在分段叠压工装的导向立柱上，实现分段转子铁芯按照同一方向斜角度进行依次叠压。本专利技术提供的伺服电机分段式斜转子的实现方法基于转子冲片形成相应的伺服电机分段式斜转子，据此降低齿槽转矩的同时也提高了生产效率及电机磁钢性能的一致性。另外，本方法相对于现有技术，具有如下优点:通过相应的转子冲片和分段斜叠压工装，使得伺服电机惯量可以根据需要自行在转子冲片上开相应大小的工艺孔进行设计，而且分段斜转子叠压的工作也更加容易操作；并且方便粘接充好磁的磁钢，在有效降低了齿槽转矩的同时也可以保证高效生产以及在现有充磁技术下保证电机磁钢磁性能的一致性。【附图说明】以下结合附图和【具体实施方式】来进一步说明本专利技术。图1为现有伺服电机分段式斜转子的结构示意图；图2为本专利技术实例中伺服电机分段式斜转子的结构示意图；图3为本专利技术实例中转子冲片的结构示意图；图4为本专利技术实例中分段式转子铁芯的结构示意图；图5为本专利技术实例中叠压工装的结构示意图；图6为本专利技术实例中分段式转子铁芯的叠装示意图；图7为本专利技术实例中叠装分段式转子铁芯时，压入转轴的示意图；图8为本专利技术实例中退出叠压工装时的分段式斜转子状态示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。本专利技术通过采用一种与伺服电机分段式斜转子横截面相对应的转子冲片来叠压形成伺服电机分段式斜转子，其首先利用若干转子冲片并列叠压成相应长度的分段式转子铁芯；接着在利用叠压成的若干段分段式转子铁芯按照伺服电机分段式斜转子的斜角度和方向依次叠压成分段式斜转子铁芯；最后再压入转轴和粘贴磁钢。具体实现时，首先，针对伺服电机分段式斜转子，设计一种与伺服电机分段式斜转子横截面相对应的转子冲片，该转子冲片上根据需要设计转子惯量的对称设定相应的工艺孔，并在两个对边工艺孔一边的边缘开有圆弧定位槽，定位槽的个数与分段式斜转子铁芯的分段数相同，相邻定位槽的中心线(即定位槽的中心与转子冲片圆心之间的连线)之间相隔的角度与相邻两段转子间斜的角度一样。接着，通过高速冲压将若干的转子冲片进行并列叠压成规定长度的分段式转子铁芯，由于该分段式转子铁芯是由若干的转子冲片进行并列叠压而成，故该分段式转子铁芯上具有相应的工艺孔和定位槽(由若干转子冲片上的工艺孔和定位槽并叠压而成)。再接着，在铁芯叠压工装上先放一块转子铁芯挡板，接着将第一段分段式转子铁芯的工艺孔上第一个定位槽与转子铁芯叠压工装对齐配合进行压装；接着将后续的分段式转子铁芯依次通过将其上工艺孔上相邻的定位槽(如压装第二段分段式转子铁芯时，利用铁芯上第二个定位槽与转子铁芯叠压工装对齐配合进行压装，依次类推)与转子铁芯叠压工装对齐配合进行压装；由此完成将若干段分段转子铁芯在分段叠压工装上依次按照同一方向斜角度进行依次叠压，形成分段式斜转子铁芯；当所有分段转子铁芯在转子铁芯叠压工装上压装好后，再放一块铁芯挡板。再接着，将转轴压入分段式斜转子铁芯，再退出铁芯压装的工装，由此将分段式斜转子铁芯组装好；最后，在组装好的分段式斜转子铁芯上的表面上直接粘磁钢，由此组装得到伺服电机分段式斜转子。针对上述的组装工艺，以下通过一具体实例来进一步说明。 参见图2，本实例中涉及到的伺服电机分段式斜转子采用三段结构的分段式斜转子。由图可知，该伺服电机分段式斜转子20主要包括转轴21、前转子铁芯挡板22、磁钢23、分段转子铁芯24以及后转子铁芯挡板25。针对该结构的伺服电机分段式斜转子20，其整个组成过程分为如下四步。一、设计转子铁芯部分。参见图2，其所示为本实例中针对分段式斜转子结构设计采用的转子冲片的结构示意图。由图可知，转子冲片10与伺服电机分段式斜转子横截面相对应，其整体为圆盘形，主要包括一圆形转子冲片本体11，该圆形转子冲片本体11中部开设有轴孔12，其四周开设有若干的工艺孔13。这些工艺孔13以圆形转子冲片本体圆心为圆心沿圆周方向均匀分布，且以圆形转子冲片本体圆心为中心两对称分布。对于工艺孔13的数量，其与电机极数相同；工艺孔13的形状，可根据需要设计转子惯量的进行设定，本实例中，在圆形转子冲片本体11上开设有八个工艺孔13，这八个工艺孔13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种伺服电机分段式斜转子的实现方法，其特征在于，所述实现方法包括如下步骤(1)首先，利用与伺服电机分段式斜转子横截面相对应的转子冲片叠压成分段转子铁芯；(2)接着，将若干段的分段转子铁芯按照伺服电机分段式斜转子的斜角度依次叠压成分段式斜转子铁芯；(3)最后，在分段式斜转子铁芯中压入转轴，并在分段式斜转子铁芯表面粘磁钢。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐军，董金宝，
申请(专利权)人：上海市雷智电机有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31