一种伺服电机及电动汽车制造技术

一种伺服电机及电动汽车，其包括定子和设置在定子外周的转子，所述定子铁芯具有沿定子的径向向外突出并沿着周向等间隔布置的多个极靴，多个第一电枢绕组和多个第二电枢绕组缠绕在极靴上，转子包括圆筒形永磁体固定架和沿周向设置有齿的驱动筒，固定架上设置有多个等间隔布置的槽，槽在固定架内部的部分沿轴向延伸且截面为扇形，在固定架的顶部的部分沿径向延伸，槽用于固定永磁体，在固定架内腔呈N极性和S极性永磁体交错设置，每个永磁体具有基部和从基部延伸的部分，基部设置在固定架顶部沿径向的槽中，从基部延伸的部分设置在固定架内部沿轴向的槽中。利用本发明专利技术提供的旋伺服电机的重量轻，节能。

【技术实现步骤摘要】
一种伺服电机及电动汽车
本专利技术涉及一种用于伺服电机及电动汽车，属于电机

技术介绍
随着石油资源的减少，以及燃油汽车对环境的污染，电动汽车成将是未来的主流。电动车中，影响质量的最主要的部件是电池、电机和电机控制器，电机是实现电能转换为机械能的关键部件，属于电动车核心功率部件，要求其能够持续可靠的运行。现有技术中的电机通常是转子置于定子内，电机输出轴经减速器驱动执行部件运行。而减速器是非常复杂的齿轮传动机构，重量很重，因此如何减轻变速器的重量或者不使用减速器对减轻电动车的重量显得很重要。
技术实现思路
为克服现有技术存在的缺点，本专利技术的专利技术目的是提供一种用于伺服电机及电动汽车，其重量轻。为实现所述专利技术目的，一种伺服电机，其包括定子和设置在定子外周的转子，所述定子铁芯具有沿定子的径向向外突出并沿着周向等间隔布置的多个极靴，多个第一电枢绕组和多个第二电枢绕组缠绕在极靴上，其特征在于，转子包括圆筒形永磁体固定架和沿周向设置有齿的驱动筒，固定架上设置有多个等间隔布置的槽，槽在固定架内部的部分沿轴向延伸且截面为扇形，在固定架的顶部的部分沿径向延伸，槽用于固定永磁体，在固定架内腔呈N极性和S极性永磁体交错设置，每个永磁体具有基部和从基部延伸的部分，基部设置在固定架顶部沿径向的槽中，从基部延伸的部分设置在固定架内部沿轴向的槽中。优选地，所述伺服电机还包括驱动装置，所述驱动装置包括逆变电路，逆变电路包括多个桥臂和储能电容，每个桥臂上设置有升压电路，每个桥臂至少包括上第一类型电开关和下第第一类型电开关，储能电容的第一端连接于第一二极管的正极；第一二极管的负极连接于上第一类型电开关的第一端；上第一类型电开关的第二端连接于下第一类型的电开关的第一端；下第一类型电开关的第二端连于储能电容的第二端并连接于地；上第一类型电开关和下第一类型的电开关的控制端均连接于控制单元，由控制单元分别提供脉宽调制信号，升压电路将直流电源升压并给储能电容充电，利用储能电容给桥臂的电开关提供电能。优选地，所述升压电路包括第二类型的电开关、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第一电容；所述第二类型电开关的控制端连接于上第一类型电开关的控制端，第二类型电开关的第一端连接于第一二极管的正极和直流电源，第二类型电开关的第二端连接于第一电容的第二端，第一电容的第一端连接于第一二极管的负极和第二二极管的正极；第二二极管的负极连接于储能电容的第一端；第三二极管的负极连接于上第一类型的电开关的源极。优选地，桥臂为三个。优选地，所述第一类型电开关为场效应管，第二类型电开关为与第一类型场效应管极性相反的场效应管。优选地，所述第一类型电开关为N沟道场效应管，所述第二类型电开关为P沟道场效应管。优选地，驱动装置至少包括识别单元，其根据输入速度信号和转矩指令，并根据速度信号和所述转矩指令计算出电动机的转子惯量和安装在电动机上的刚体负载的惯量的和值J以及粘滞摩擦系数D。优选地，驱动装置还包括控制信号生成单元，其根据识别单元和位置指令值生成校正信号Ff。优选地，校正信号通过下式得到：Ff＝AJP″ref+BDP′ref式中，A和B为常数，P″ref为位置指令值的2阶微分；P′ref为位置指令值的1阶微分。为实现所述专利技术目的，本专利技术还提供一种电动汽车，其具有上述任一伺服电机。与现有技术相比，利用本专利技术提供的用于伺服电机及电动汽车，重量轻，节能。附图说明图1是本专利技术提供的伺服电机的结构示意图；图2是本专利技术提供的沿图1所示的伺服电机的AB线垂直于轴切割的截面示意图；图3是本专利技术提供的伺服电机的驱动装置组成框图；图4是本专利技术提供的逆变电路的电路图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，也可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。图1是本专利技术提供的伺服电机的结构示意图；图2是本专利技术提供的沿图1所示的伺服电机的AB线垂直于轴切割的截面示意图，如图1-2所示，伺服电机包括定子和设置在定子外周的转子，所述定子铁芯7具有沿定子的径向向外突出并沿着周向等间隔布置的多个极靴2，多个第一电枢绕组4和多个第二电枢绕组5缠绕在多个极靴2上。本专利技术中，缠绕在各极靴2上的第一电枢绕组4和多个第二电枢绕组5的相别、极性从纸面上端起按照顺时针方向为(U+/U+)(U-/V+)(V-/V-)(W-/V+)(W+/W+)(W-/U+)(U-/U-)(U+/V-)(V+/V+)(W+/V-)(W-/W-)(W+/U-)，这里，把在一个极靴上缠绕的相利用“/”表示，另外，“+”和“-”表示缠绕极性(缠绕方向)相互相反。但是与缠绕在同一个极靴上的2个绕组的配置顺序无关，例如，也可以把记载为(U+/V-)的位置配置成(V-/V+)，使径向的位置相反。转子包括圆筒形永磁体固定架和沿周向设置有齿的驱动筒4，固定架上设置有多个等间隔布置的槽，槽在固定架内部的部分沿轴向延伸且截面为扇形，在固定架的顶部的部分沿径向延伸，槽用于固定永磁体，在固定架内腔呈N极性和S极性永磁体交错设置，每个永磁体为“L”形，其具有基部和从基部延伸的部分，基部设置在固定架顶部沿径向的槽中，从基部延伸的部分设置在固定架内部沿轴向的槽中。利用本专利技术如此结构的伺服电机不需要减速器，可直接驱动运行部件工作，因此减小了重量，同时，利用上述缠绕电枢绕组的方式能够消弱磁动势的低次磁动势成分，从而在铁芯中没有低次磁通的变动，不发生涡电流。由于能够减少在转子铁芯中流过的涡电流，因此能够降低涡电流损失。由于能够根本性地降低涡电流，因此不需要以往那样的叠层励磁磁极铁轭或者划分块形铁轭，从而能够降低由设备投成本或者由部件数量增加引起的成本。利用本专利技术提供的伺服电机的设备体积小，活动灵活。图3是本专利技术提供的伺服电机的驱动装置组成框图，如图3所示，本专利技术提供的驱动装置包括位置控制单元31、速度控制单元32、转矩控制单元33、位置检测单元28、差分器35和控制常数识别单元36，其中，位置控制单元31输入位置指令Pref和电动机M的位置信号Pfb，并向速度控制单元32输出速度指令Vref。速度控制单元32输入所述速度指令Vref和电动机M的速度信号Vfb，向转矩控制单元33和控制常数识别单元36输出转矩指令Tref。转矩控制单元33输入所述转矩指令Tref，向电动机M输出电动机M,驱动电流Im1。电动机M被所述电动机驱动电流Im1驱动，产生转矩，以驱动刚体负载。另外，电动机M中安装有位置检测器28，以向位置控制装单元31和差分器35输出电机位置信号Pfb。差分器35输入所述位置信号Pfb，向速度控制单元32和控制常本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种伺服电机，其包括定子和设置在定子外周的转子，所述定子铁芯具有沿定子的径向向外突出并沿着周向等间隔布置的多个极靴，多个第一电枢绕组和多个第二电枢绕组缠绕在极靴上，其特征在于，转子包括圆筒形永磁体固定架和沿周向设置有齿的驱动筒，固定架上设置有多个等间隔布置的槽，槽在固定架内部的部分沿轴向延伸且截面为扇形，在固定架的顶部的部分沿径向延伸，槽用于固定永磁体，在固定架内腔呈N极性和S极性永磁体交错设置，每个永磁体具有基部和从基部延伸的部分，基部设置在固定架顶部沿径向的槽中，从基部延伸的部分设置在固定架内部沿轴向的槽中。

【技术特征摘要】
1.一种伺服电机，其包括定子和设置在定子外周的转子，所述定子铁芯具有沿定子的径向向外突出并沿着周向等间隔布置的多个极靴，多个第一电枢绕组和多个第二电枢绕组缠绕在极靴上，其特征在于，转子包括圆筒形永磁体固定架和沿周向设置有齿的驱动筒，固定架上设置有多个等间隔布置的槽，槽在固定架内部的部分沿轴向延伸且截面为扇形，在固定架的顶部的部分沿径向延伸，槽用于固定永磁体，在固定架内腔呈N极性和S极性永磁体交错设置，每个永磁体具有基部和从基部延伸的部分，基部设置在固定架顶部沿径向的槽中，从基部延伸的部分设置在固定架内部沿轴向的槽中。2.根据权利要求1所述的伺服电机，其特征在于，所述伺服电机还包括驱动装置，所述驱动装置包括逆变电路，所述逆变电路包括多个桥臂和储能电容，每个桥臂上设置有升压电路，每个桥臂至少包括上第一类型电开关和下第一类型电开关，储能电容的第一端连接于第一二极管的正极；第一二极管的负极连接于上第一类型电开关的第一端；上第一类型电开关的第二端连接于下第一类型的电开关的第一端；下第一类型电开关的第二端连于储能电容的第二端并连接于地；上第一类型电开关和下第一类型电开关的控制端均连接于控制单元，由控制单元分别提供脉宽调制信号，升压电路将直流电源升压并给储能电容充电，利用储能电容给桥臂的电开关提供电能。3.根据权利要求2所述的伺服电机，其特征在于，所述升压电路包括第二类型的电开关、第一二极管、第二二极管、第三二极管和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李月芹，范雨琪，范克峰，宋子强，
申请(专利权)人：大国重器自动化设备山东股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37