[发明专利]一种新型永磁式直流伺服测速机组

摘要

一种新型永磁式直流伺服测速机组，主要包括转轴、电刷及支架、绝缘套筒、换向器、内定子铁心、无槽转子、永磁磁钢、外定子铁心、机壳、前后端盖及轴承。其中电刷及支架、绝缘套筒和换向器均为两个，无槽转子的两层绕组分别通过两个换向器与两个电刷相连；转轴依次穿过前端盖轴承、绝缘套筒一、无槽转子、内定子铁心中心孔、绝缘套筒二和后端盖轴承，分别通过前、后端盖与机壳固定；内、外定子铁心固定在机壳内侧；永磁磁钢分别固定在内、外定子铁心中；无槽转子的杯体置于内、外定子铁心之间气隙中。本发明的新型永磁式直流伺服测速机组，伺服电动机和测速机共用同一定子磁场和转子，具有结构紧凑、体积小、运行稳定、噪声小、成本低等优点。

主权项

1.一种新型永磁式直流伺服测速机组，包括转轴、左电刷及支架、左换向器、左绝缘套筒、右电刷及支架、右换向器、右绝缘套筒、外定子铁心、永磁磁钢、无槽转子、内定子铁心、机壳、前后端盖及配套轴承；其特征在于：所述左电刷支架固定在前端盖内侧，左电刷固定在左电刷支架上，左电刷与左换向器相接触；所述左换向器固定在左绝缘套筒上，左绝缘套筒固定在转轴的一端，可跟随转轴一同转动；所述右电刷支架固定在后端盖内侧，右电刷固定在右电刷支架上，右电刷与右换向器相接触；所述右换向器固定在右绝缘套筒上，右绝缘套筒固定在转轴的一端，可跟随转轴一同转动；所述无槽转子包括铁心及内外双层绕组，采用固化一体式设计，其中外层绕组与左换向器连接，内层绕组与右换向器相连；所述无槽转子为杯形结构，无槽转子的杯底与转轴固定，可跟随转轴一同转动；所述无槽转子的杯体置于内、外定子铁心的空气隙之间；所述外定子铁心固定在机壳内侧，且设有磁钢安装槽；所述内定子铁心固定在机壳内侧，且设有磁钢安装槽；所述永磁磁钢分别安装在内、外定子铁心的磁钢安装槽中；所述内定子铁芯设有中心通孔；所述转轴依次穿过前端盖轴承、左绝缘套筒、无槽转子、内定子铁心的中心通孔、右绝缘套筒和后端盖轴承，通过前、后端盖与机壳固定；永磁磁钢产生的恒定磁通为Φ1，当直流电流I经过左电刷、左换向片和无槽转子外层绕组形成闭合回路时，根据直流电动机的电磁转矩公式可知，无槽转子受到的驱动转矩为：T＝CTΦ1I    (1)，式(1)中CT为与无槽转子外层绕组结构相关的常数；无槽转子受到的电磁转矩为顺时针方向，即此时无槽转子为顺时针旋转；当无槽转子顺时针旋转时，角速度为Ω，则无槽转子的内层绕组会以该角速度切割恒定磁通Φ1，根据法拉第电磁感应定律，无槽转子内层绕组切割磁通Φ1产生的感应电动势为：e＝CeΦ1Ω    (2)，式中Ce为与无槽转子内层绕组结构相关的常数；由公式(2)可知，无槽转子内层绕组产生的感应电动势与机组的角速度Ω成正比。