一種采用非晶鐵芯的伺服電機的制作方法
【專利說明】一種采用非晶鐵芯的伺服電機
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及電機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用非晶鐵芯的伺服電機。
【背景技術(shù)】
[0003]伺服電機是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機，是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。
[0004]非晶合金是由超急冷凝固，合金凝固時原子來不及有序排列結(jié)晶，得到的固態(tài)合金是長程無序結(jié)構(gòu)，沒有晶態(tài)合金的晶粒、晶界存在?，F(xiàn)有的伺服電機采用硅鋼片鐵芯，參看圖2，硅鋼的導(dǎo)磁率低、鐵損高，且硬度是普通硅鋼的5/8倍，而非晶合金材料具有較高的磁飽和感應(yīng)強度，高電阻率，低矯頑力，低損耗，低激磁功率，其可通過不同的處理工藝來改變其導(dǎo)磁率，滿足不同的要求，且具有良好的溫度穩(wěn)定性。目前市面上還沒有將非晶合金材料應(yīng)用于伺服電機領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種采用非晶合金鐵芯的新型伺服電機，將新材料應(yīng)用于伺服電機領(lǐng)域，工作效率高，損耗低，精度高，安全性能高，且重量輕，體積小，節(jié)能環(huán)保。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:它包含電機外殼、端蓋、軸承、轉(zhuǎn)子鐵芯和定子鐵芯；電機外殼的一側(cè)設(shè)有端蓋，電機外殼的內(nèi)部設(shè)有轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯的外部套設(shè)有定子鐵芯，且轉(zhuǎn)子鐵芯通過軸承與電機外殼連接；所述的定子鐵芯為非晶合金定子鐵芯；所述的轉(zhuǎn)子鐵芯為非晶合金轉(zhuǎn)子鐵芯；或所述的定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯均為非晶合金材料制成的鐵芯。
[0007]所述的定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯為整體式環(huán)形結(jié)構(gòu)的非晶合金鐵芯或模塊化拼接式非晶合金鐵芯。
[0008]所述的非晶合金可替換為使用非晶納米晶軟磁合金材料。
[0009]本發(fā)明的工作原理:本發(fā)明所用非晶伺服電機定子鐵芯取代原有伺服電機中的硅鋼定子鐵芯，由于非晶合金導(dǎo)磁率高，相同尺寸下硅鋼電機與非晶伺服電機的功率不同，非晶電機功率高，或者同款電機設(shè)計時可縮小電機磁芯尺寸，同樣可以達到所需性能。
[0010]由于非晶合金電阻率達130遠高于硅鋼材料的0.45，這樣由鐵芯本身所造成的渦流損耗以及鐵損很低，非晶合金的鐵損在50Hzl.3T時小于0.2，相比硅鋼的1.2鐵損，約為后者的1/6，可大大起到節(jié)能的作用。
[0011]由于非晶合金磁化到趨于穩(wěn)定的磁感應(yīng)強度所需磁場強度，比硅鋼低一個數(shù)量級，這樣就可以達到低勵磁電流的目的，用于產(chǎn)生磁感應(yīng)磁場的部分損耗降低，起到增加功率、或減小尺寸、降低感應(yīng)磁芯的溫升，也就是溫度穩(wěn)定性好。
[0012]由非晶合金制成的定子鐵芯具有較高的飽和磁感應(yīng)強度(1.45?1.56T)，同時具有高導(dǎo)磁率，低矯頑力，低損耗，低勵磁電流和良好的溫度穩(wěn)定性以及時效穩(wěn)定性。
[0013]采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明有益效果為:
一、工作效率高:提高電機工作效率，使效率在原來的基礎(chǔ)上提高了10%以上；
二、損耗低:電機空載時，損耗降低70%左右；
三、精度高:比現(xiàn)有電機具有更快的響應(yīng)速度、更短的響應(yīng)時間；
四、安全性能高:由于非晶合金材料具有耐腐蝕、耐磨性能，且發(fā)熱量小，能夠滿足特殊場合的工作需求；
五、其重量輕，體積小:相比與現(xiàn)有的伺服電機，其重量輕1/4-1/5，體積小1/3-1/4;
六、節(jié)能環(huán)保:相比硅鋼的生產(chǎn)過程中能耗大、污染嚴(yán)重來說，非晶合金材料生產(chǎn)過程無污染，更綠色。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是非晶合金材料與硅鋼材料的特性對比表。
[0017]附圖標(biāo)記說明:
1、電機外殼；2、端蓋；3、軸承；4、轉(zhuǎn)子鐵芯；5、定子鐵芯。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步的說明。
[0019]【具體實施方式】一:參看圖1所示，本【具體實施方式】采用的技術(shù)方案是:它包含電機外殼1、端蓋2、軸承3、轉(zhuǎn)子鐵芯4和定子鐵芯5 ；電機外殼1的一側(cè)設(shè)有端蓋2，電機外殼1的內(nèi)部設(shè)有轉(zhuǎn)子鐵芯4，轉(zhuǎn)子鐵芯4的外部套設(shè)有定子鐵芯5，且轉(zhuǎn)子鐵芯4通過軸承3與電機外殼1連接；所述的定子鐵芯5為非晶合金定子鐵芯。
[0020]所述的定子鐵芯5采用拼接式結(jié)構(gòu)的非晶合金鐵芯。
[0021]本【具體實施方式】采用非晶伺服電機定子鐵芯取代原有伺服電機中的硅鋼定子鐵芯，由于非晶合金導(dǎo)磁率高，相同尺寸下硅鋼電機與非晶伺服電機的功率不同，非晶電機功率高，或者同款電機設(shè)計時可縮小電機磁芯尺寸，同樣可以達到所需性能。
[0022]由于非晶合金電阻率130比硅鋼材料0.45高很多，這樣由鐵芯本身所造成的渦流損耗以及鐵損會更低。非晶的鐵損相比取向硅鋼的鐵損約為后者的1/6，可大大起到節(jié)能的作用。
[0023]由于非晶合金磁化到趨于穩(wěn)定的磁感應(yīng)強度所需磁場強度，比硅鋼低一個數(shù)量級，這樣就可以達到低勵磁電流的目的，用于產(chǎn)生磁感應(yīng)磁場的部分損耗降低，起到增加功率、或減小尺寸、降低感應(yīng)磁芯的溫升，也就是溫度穩(wěn)定性好。
[0024]由非晶合金制成的定子鐵芯具有最高的飽和磁感應(yīng)強度(1.45?1.56T)，同時具有高導(dǎo)磁率，低矯頑力，低損耗，低勵磁電流和良好的溫度穩(wěn)定性以及時效穩(wěn)定性。
[0025]采用上述結(jié)構(gòu)后，本【具體實施方式】有益效果為:將新材料應(yīng)用于伺服電機領(lǐng)域，工作效率高，損耗低，精度高，安全性能高，且重量輕，體積小，節(jié)能環(huán)保。
[0026]【具體實施方式】二:參照圖1，本【具體實施方式】與【具體實施方式】一的不同之處在于:所述的轉(zhuǎn)子鐵芯4為非晶合金轉(zhuǎn)子鐵芯，所述的轉(zhuǎn)子鐵芯4采用整體式環(huán)形非晶合金鐵芯。其他組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】一相同。
[0027]【具體實施方式】三:參照圖1，本【具體實施方式】與【具體實施方式】一的不同之處在于:所述的轉(zhuǎn)子鐵芯4、定子鐵芯5均為非晶合金材料制成的鐵芯。其他組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】一相同。
[0028]以上所述，僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其它修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1.一種米用非晶鐵芯的伺服電機，它包含電機外殼、端蓋、軸承、轉(zhuǎn)子鐵芯和定子鐵芯；電機外殼的一側(cè)設(shè)有端蓋，電機外殼的內(nèi)部設(shè)有轉(zhuǎn)子鐵芯，定子鐵芯的內(nèi)部設(shè)有轉(zhuǎn)子鐵芯，且轉(zhuǎn)子鐵芯通過軸承與電機外殼連接；其特征在于:所述的定子鐵芯為非晶合金定子鐵芯。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用非晶鐵芯的伺服電機，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)子鐵芯為非晶合金轉(zhuǎn)子鐵芯。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用非晶鐵芯的伺服電機，其特征在于:所述的定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯均為非晶合金材料制成的鐵芯。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用非晶鐵芯的伺服電機，其特征在于:所述的定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯為整體式環(huán)形結(jié)構(gòu)的非晶合金鐵芯。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用非晶鐵芯的伺服電機，其特征在于:所述的定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯替換為模塊化拼接式非晶合金鐵芯。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用非晶鐵芯的伺服電機，其特征在于:所述的非晶合金可替換為使用非晶納米晶軟磁合金材料。
【專利摘要】一種采用非晶鐵芯的伺服電機，本發(fā)明涉及電機技術(shù)領(lǐng)域，它包含電機外殼、端蓋、軸承、轉(zhuǎn)子鐵芯和定子鐵芯；電機外殼的一側(cè)設(shè)有端蓋，電機外殼的內(nèi)部設(shè)有定子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯的外部套設(shè)有定子鐵芯，且轉(zhuǎn)子鐵芯通過軸承與電機外殼連接；所述的定子鐵芯為非晶合金定子鐵芯；所述的轉(zhuǎn)子鐵芯為非晶合金轉(zhuǎn)子鐵芯；或所述的定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯均為非晶合金材料制成的鐵芯。所述的定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯為整體式環(huán)形結(jié)構(gòu)的非晶合金鐵芯或模塊化拼接式非晶合金鐵芯。將新材料應(yīng)用于伺服電機領(lǐng)域，工作效率高，損耗低，精度高，安全性能高，且重量輕，體積小，節(jié)能環(huán)保。
【IPC分類】H02K1/12, H02K1/22, H02K1/02, H02K1/06
【公開號】CN105322668
【申請?zhí)枴緾N201510686918
【發(fā)明人】徐景華, 唐劍飛, 楊益, 王蜀
【申請人】南通巨升非晶科技有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年10月22日