本發(fā)明屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種低能耗短軸距高性能伺服電機(jī)。

背景技術(shù)：

伺服電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元伺服電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱(chēng)為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。

伺服電機(jī)是一種感應(yīng)電機(jī)，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制電流，用這種電流為伺服電機(jī)供電，伺服電機(jī)才能正常工作，驅(qū)動(dòng)器就是為伺服電機(jī)分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制器。

伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)由轉(zhuǎn)子和定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)完成，現(xiàn)有的伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的定子部分由沖片和電線組成，一旦組裝完成，即不能再進(jìn)行調(diào)整，配適性較差，當(dāng)電線的繞線圈數(shù)不符合要求時(shí)，則會(huì)降低電機(jī)的性能。

如中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種伺服電機(jī)[申請(qǐng)?zhí)枺?01310424801.6]，該伺服電機(jī)具有定子單元，該定子單元包括第一定子和第二定子，該第一定子和第二定子彼此抵靠并聯(lián)接，并且均具有線圈架和附接到該線圈架的軛。當(dāng)?shù)谝欢ㄗ雍偷诙ㄗ颖舜寺?lián)接時(shí)，第一定子和第二定子的端子臺(tái)彼此間隔開(kāi)，因此，允許容易利用卷繞設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)卷繞操作。該伺服電機(jī)包括軸套，該軸套在其中央部具有供轉(zhuǎn)軸穿過(guò)的通孔，并且是具有小外徑部和大外徑部的兩段結(jié)構(gòu)，因此，允許定子單元、轉(zhuǎn)軸和外殼單元容易被同軸布置。在該伺服電機(jī)中，第一定子和第二定子的線圈架、軛和端子臺(tái)被一體嵌件成型，使得簡(jiǎn)化部件的組裝，因此減少制造步驟數(shù)量。上述方案的定子不能調(diào)整繞線圈數(shù)，配適性和性能有待進(jìn)一步提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種伺服電機(jī)高性能驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：一種低能耗短軸距高性能伺服電機(jī)，包括電機(jī)殼及位于電機(jī)殼兩端的前端蓋和后端蓋，所述的電機(jī)殼內(nèi)設(shè)有定子組件和電機(jī)轉(zhuǎn)軸，所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸上固定有轉(zhuǎn)子，所述的轉(zhuǎn)子位于定子組件內(nèi)，所述的定子組件包括定子殼及位于定子殼內(nèi)的繞線殼，所述的定子殼內(nèi)并沿定子殼的軸向間隔均勻的設(shè)有若干繞線殼定位條，所述的繞線殼外壁并沿繞線殼的周向間隔均勻的設(shè)有若干突出與繞線殼外壁的卡線條，每?jī)蓚€(gè)相鄰的卡線條之間形成用于纏繞電線的卡線槽，所述的卡線槽與繞線殼定位條一一對(duì)應(yīng)從而使繞線殼能與定子殼卡接固定，所述的后端蓋上設(shè)有兩個(gè)接線孔，兩個(gè)接線孔內(nèi)分別設(shè)有一個(gè)接線柱。

在上述的低能耗短軸距高性能伺服電機(jī)中，所述的定子殼包括相互連接的內(nèi)套筒和外套筒，其中繞線殼定位條位于內(nèi)套筒和外套筒之間，內(nèi)套筒和外套筒的一端連接，另一端開(kāi)口從而能讓繞線殼插入到內(nèi)套筒和外套筒中，所述的繞線殼定位條交替固定在內(nèi)套筒和外套筒上。

在上述的低能耗短軸距高性能伺服電機(jī)中，所述的外套筒由若干片外套筒片沿周向依次連接而成，所述的內(nèi)套筒由若干片內(nèi)套筒片沿周向依次連接而成，所述的外套筒的底部具有插槽且插槽與外套筒片一一對(duì)應(yīng)，在每個(gè)插槽中插設(shè)有一片永磁片。

在上述的低能耗短軸距高性能伺服電機(jī)中，所述的內(nèi)套筒片的中間設(shè)有呈條狀的內(nèi)散熱槽，所述的外套筒片的中間設(shè)有呈條狀的外散熱槽，所述的內(nèi)散熱槽和外散熱槽一一對(duì)應(yīng)，所述的外套筒上套設(shè)有一個(gè)永磁片固定套且永磁片固定套與插槽卡接。

在上述的低能耗短軸距高性能伺服電機(jī)中，所述的永磁片固定套外壁并沿永磁片固定套的周向設(shè)有若干插槽卡接槽，所述插槽上設(shè)有突出于外套筒外壁的永磁片固定套卡接槽，所述的插槽卡接槽與永磁片固定套卡接槽的形狀、大小相配適且一一對(duì)應(yīng)。

在上述的低能耗短軸距高性能伺服電機(jī)中，所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸的一端位于電機(jī)殼內(nèi)，另一端延伸出電機(jī)殼外，所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸延伸出電機(jī)殼外的一端設(shè)有用于和鍵槽連接的鍵，電機(jī)轉(zhuǎn)軸的兩端還分別設(shè)有第一螺接腔和第二螺接腔，其中第一螺接腔位于電機(jī)轉(zhuǎn)軸上具有鍵的一端，第二螺接腔內(nèi)螺接有檢測(cè)器且檢測(cè)器位于后端蓋內(nèi)。

在上述的低能耗短軸距高性能伺服電機(jī)中，所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸由第一螺接腔向第二螺接腔的方向分別具有一號(hào)臺(tái)階部、二號(hào)臺(tái)階部、三號(hào)臺(tái)階部、四號(hào)臺(tái)階部、五號(hào)臺(tái)階部、六號(hào)臺(tái)階部、七號(hào)臺(tái)階部和八號(hào)臺(tái)階部，所述的第二螺接腔位于八號(hào)臺(tái)階部?jī)?nèi)，所述的第一螺接腔位于一號(hào)臺(tái)階部?jī)?nèi)，所述的鍵位于一號(hào)臺(tái)階部外壁上且與二號(hào)臺(tái)階部連接，所述的檢測(cè)器套設(shè)在八號(hào)臺(tái)階部上，所述的八號(hào)臺(tái)階部呈圓臺(tái)錐形。

在上述的低能耗短軸距高性能伺服電機(jī)中，所述的檢測(cè)器和七號(hào)臺(tái)階部之間設(shè)有后固定端板，所述的一號(hào)臺(tái)階部、二號(hào)臺(tái)階部、三號(hào)臺(tái)階部、四號(hào)臺(tái)階部和五號(hào)臺(tái)階部的直徑依次變大，所述的五號(hào)臺(tái)階部、六號(hào)臺(tái)階部、七號(hào)臺(tái)階部和八號(hào)臺(tái)階部的直徑依次變小，所述的一號(hào)臺(tái)階部和二號(hào)臺(tái)階部位于電機(jī)殼外部。

在上述的低能耗短軸距高性能伺服電機(jī)中，所述的接線柱包括接線插接部和接線螺接部，所述的接線插接部插入到接線孔內(nèi)，所述的接線螺接部位于后端蓋外部，所述的接線插接部和接線螺接部之間設(shè)有一塊連接定位板，所述的連接定位板上設(shè)有螺紋孔，所述的后端蓋上設(shè)有與連接定位板上的螺紋孔相對(duì)應(yīng)的螺紋孔，后端蓋上的螺紋孔位于接線孔的周?chē)龅暮蠖松w內(nèi)還設(shè)有一塊加固板，該加固板位于后端蓋的內(nèi)壁上且與連接定位板螺接固定，所述的接線螺接部上螺接有一個(gè)接線防護(hù)蓋，所述的后端蓋內(nèi)部具有呈圓柱形的空腔，后端蓋外部具有若干散熱片，所述的后端蓋包括后端蓋連接板和與后端蓋連接板一體成型且呈圓柱形的容置蓋，所述的散熱片設(shè)置在容置蓋的外壁上，所述的接線孔也設(shè)置在容置蓋的外壁上且貫穿容置蓋。

在上述的低能耗短軸距高性能伺服電機(jī)中，所述的散熱片有四組，每組散熱片包括若干相互平行且沿容置蓋的軸向延伸的散熱片，散熱片的長(zhǎng)度與容置蓋的長(zhǎng)度相同，每?jī)山M相鄰的散熱片之間的夾角為90°，所述的散熱片一端與后端蓋連接板連接，另一端延伸至容置蓋的底部，所述的容置蓋、散熱片和后端蓋連接板一體成型。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：1、定子由定子殼和繞線殼可拆卸的組成，形成卡接結(jié)構(gòu)，便于拆卸機(jī)調(diào)整繞線圈數(shù)，從而提高電機(jī)驅(qū)動(dòng)性能；2、電機(jī)轉(zhuǎn)軸部分結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)合理，能提高安裝效率，與電機(jī)內(nèi)部構(gòu)件連接牢固可靠；3、永磁片的設(shè)計(jì)形成疊加的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，進(jìn)一步提高電機(jī)的驅(qū)動(dòng)性能。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是后端蓋的爆炸圖；

圖3是本發(fā)明除去外殼、前端蓋和后端蓋后的爆炸圖。

圖中：電機(jī)殼1、前端蓋2、后端蓋3、定子組件4、電機(jī)轉(zhuǎn)軸5、轉(zhuǎn)子6、定子殼7、繞線殼8、繞線殼定位條9、卡線條10、卡線槽11、接線孔12、接線柱13、外套筒15、外套筒片16、內(nèi)套筒片17、插槽18、內(nèi)散熱槽19、外散熱槽20、永磁片固定套21、插槽卡接槽22、永磁片固定套卡接槽23、鍵24、第一螺接腔25、第二螺接腔26、檢測(cè)器27、一號(hào)臺(tái)階部28、二號(hào)臺(tái)階部29、三號(hào)臺(tái)階部30、四號(hào)臺(tái)階部31、五號(hào)臺(tái)階部32、六號(hào)臺(tái)階部33、七號(hào)臺(tái)階部34、八號(hào)臺(tái)階部35、后固定端板36、接線插接部37、接線螺接部38、連接定位板39、加固板40、接線防護(hù)蓋41、散熱片42、后端蓋連接板43、容置蓋44、永磁片45。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖1-一種低能耗短軸距高性能伺服電機(jī)，包括電機(jī)殼1及位于電機(jī)殼1兩端的前端蓋2和后端蓋3，所述的電機(jī)殼1內(nèi)設(shè)有定子組件4和電機(jī)轉(zhuǎn)軸5，所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸5上固定有轉(zhuǎn)子6，所述的轉(zhuǎn)子6位于定子組件4內(nèi)，所述的定子組件包括定子殼7及位于定子殼7內(nèi)的繞線殼8，所述的定子殼7內(nèi)并沿定子殼7的軸向間隔均勻的設(shè)有若干繞線殼定位條9，所述的繞線殼8外壁并沿繞線殼8的周向間隔均勻的設(shè)有若干突出與繞線殼外壁的卡線條10，每?jī)蓚€(gè)相鄰的卡線條10之間形成用于纏繞電線的卡線槽11，所述的卡線槽11與繞線殼定位條9一一對(duì)應(yīng)從而使繞線殼8能與定子殼7卡接固定，所述的后端蓋3上設(shè)有兩個(gè)接線孔12，兩個(gè)接線孔12內(nèi)分別設(shè)有一個(gè)接線柱13。

本發(fā)明，繞線殼8與定子殼7可拆卸的連接，當(dāng)需要改變繞線圈數(shù)時(shí)，可以方便的從定子殼7中取出，從而調(diào)整電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率，配適性高。兩個(gè)接線柱13分別連接驅(qū)動(dòng)器和控制器，連接驅(qū)動(dòng)器和控制器分別進(jìn)入到兩個(gè)不同的接線孔12中，連接控制器的信號(hào)線不會(huì)被連接驅(qū)動(dòng)器的電源線造成干擾，信號(hào)強(qiáng)度和準(zhǔn)確度得到提高。

卡線槽11與繞線殼定位條9卡接配合，拆卸方便且使繞線殼8能呈周向固定在定子殼7內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)定子的固定，使定子工作穩(wěn)定性提高。

定子殼7包括相互連接的內(nèi)套筒14和外套筒15，其中繞線殼定位條9位于內(nèi)套筒14和外套筒15之間，內(nèi)套筒14和外套筒15的一端連接，另一端開(kāi)口從而能讓繞線殼8插入到內(nèi)套筒14和外套筒15中，所述的繞線殼定位條9交替固定在內(nèi)套筒14和外套筒15上。

外套筒15由若干片外套筒片16沿周向依次連接而成，所述的內(nèi)套筒14由若干片內(nèi)套筒片17沿周向依次連接而成，所述的外套筒15的底部具有插槽18且插槽18與外套筒片16一一對(duì)應(yīng)，在每個(gè)插槽18中插設(shè)有一片永磁片45。永磁片45與繞線殼8配合形成疊加的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而降低能耗，提高功率。

內(nèi)套筒片17的中間設(shè)有呈條狀的內(nèi)散熱槽19，所述的外套筒片16的中間設(shè)有呈條狀的外散熱槽20，所述的內(nèi)散熱槽19和外散熱槽20一一對(duì)應(yīng)，所述的外套筒15上套設(shè)有一個(gè)永磁片固定套21且永磁片固定套21與插槽18卡接。

永磁片固定套21外壁并沿永磁片固定套21的周向設(shè)有若干插槽卡接槽22，所述插槽18上設(shè)有突出于外套筒15外壁的永磁片固定套卡接槽23，所述的插槽卡接槽22與永磁片固定套卡接槽23的形狀、大小相配適且一一對(duì)應(yīng)。

電機(jī)轉(zhuǎn)軸5的一端位于電機(jī)殼1內(nèi)，另一端延伸出電機(jī)殼1外，所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸5延伸出電機(jī)殼1外的一端設(shè)有用于和鍵槽連接的鍵24，電機(jī)轉(zhuǎn)軸5的兩端還分別設(shè)有第一螺接腔25和第二螺接腔26，其中第一螺接腔25位于電機(jī)轉(zhuǎn)軸5上具有鍵24的一端，第二螺接腔26內(nèi)螺接有檢測(cè)器27且檢測(cè)器位于后端蓋3內(nèi)。

電機(jī)轉(zhuǎn)軸5由第一螺接腔25向第二螺接腔26的方向分別具有一號(hào)臺(tái)階部28、二號(hào)臺(tái)階部29、三號(hào)臺(tái)階部30、四號(hào)臺(tái)階部31、五號(hào)臺(tái)階部32、六號(hào)臺(tái)階部33、七號(hào)臺(tái)階部34和八號(hào)臺(tái)階部35，所述的第二螺接腔26位于八號(hào)臺(tái)階部35內(nèi)，所述的第一螺接腔25位于一號(hào)臺(tái)階部28內(nèi)，所述的鍵24位于一號(hào)臺(tái)階部28外壁上且與二號(hào)臺(tái)階部29連接，所述的檢測(cè)器27套設(shè)在八號(hào)臺(tái)階部35上，所述的八號(hào)臺(tái)階部35呈圓臺(tái)錐形。

檢測(cè)器27和七號(hào)臺(tái)階部34之間設(shè)有后固定端板36，所述的一號(hào)臺(tái)階部28、二號(hào)臺(tái)階部29、三號(hào)臺(tái)階部30、四號(hào)臺(tái)階部31和五號(hào)臺(tái)階部32的直徑依次變大，所述的五號(hào)臺(tái)階部32、六號(hào)臺(tái)階部33、七號(hào)臺(tái)階部34和八號(hào)臺(tái)階部35的直徑依次變小，所述的一號(hào)臺(tái)階部28和二號(hào)臺(tái)階部29位于電機(jī)殼1外部。

一號(hào)臺(tái)階部28用于和外部的機(jī)構(gòu)連接，采用鍵24和第一螺接腔25配合的方式實(shí)現(xiàn)周向和軸向的固定連接，連接牢固可靠。四號(hào)臺(tái)階部31和七號(hào)臺(tái)階部34用于安置軸承，且五號(hào)臺(tái)階部32和六號(hào)臺(tái)階部33能分別對(duì)軸承進(jìn)行定位，五號(hào)臺(tái)階部32上可以固定連接轉(zhuǎn)子和定位擋圈，七號(hào)臺(tái)階部34用于定位后固定端板36，二號(hào)臺(tái)階部29對(duì)鍵24進(jìn)行定位，三號(hào)臺(tái)階部30用于過(guò)渡。該結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)合理，能提高安裝效率和連接效率。

接線柱13包括接線插接部37和接線螺接部38，所述的接線插接部37插入到接線孔12內(nèi)，所述的接線螺接部38位于后端蓋3外部，所述的接線插接部37和接線螺接部38之間設(shè)有一塊連接定位板39，所述的連接定位板39上設(shè)有螺紋孔，所述的后端蓋3上設(shè)有與連接定位板39上的螺紋孔相對(duì)應(yīng)的螺紋孔，后端蓋3上的螺紋孔位于接線孔12的周?chē)?，所述的后端蓋3內(nèi)還設(shè)有一塊加固板40，該加固板40位于后端蓋3的內(nèi)壁上且與連接定位板39螺接固定，所述的接線螺接部38上螺接有一個(gè)接線防護(hù)蓋41，所述的后端蓋3內(nèi)部具有呈圓柱形的空腔，后端蓋3外部具有若干散熱片42，所述的后端蓋3包括后端蓋連接板43和與后端蓋連接板43一體成型且呈圓柱形的容置蓋44，所述的散熱片42設(shè)置在容置蓋44的外壁上，所述的接線孔12也設(shè)置在容置蓋44的外壁上且貫穿容置蓋44。

散熱片42有四組，每組散熱片42包括若干相互平行且沿容置蓋44的軸向延伸的散熱片42，散熱片42的長(zhǎng)度與容置蓋44的長(zhǎng)度相同，每?jī)山M相鄰的散熱片42之間的夾角為90°，所述的散熱片42一端與后端蓋連接板43連接，另一端延伸至容置蓋44的底部，所述的容置蓋44、散熱片42和后端蓋連接板43一體成型。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。

盡管本文較多地使用電機(jī)殼1、前端蓋2、后端蓋3、定子組件4、電機(jī)轉(zhuǎn)軸5、轉(zhuǎn)子6、定子殼7、繞線殼8、繞線殼定位條9、卡線條10、卡線槽11、接線孔12、接線柱13、外套筒15、外套筒片16、內(nèi)套筒片17、插槽18、內(nèi)散熱槽19、外散熱槽20、永磁片固定套21、插槽卡接槽22、永磁片固定套卡接槽23、鍵24、第一螺接腔25、第二螺接腔26、檢測(cè)器27、一號(hào)臺(tái)階部28、二號(hào)臺(tái)階部29、三號(hào)臺(tái)階部30、四號(hào)臺(tái)階部31、五號(hào)臺(tái)階部32、六號(hào)臺(tái)階部33、七號(hào)臺(tái)階部34、八號(hào)臺(tái)階部35、后固定端板36、接線插接部37、接線螺接部38、連接定位板39、加固板40、接線防護(hù)蓋41、散熱片42、后端蓋連接板43、容置蓋44、永磁片45等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。