一種高速雕刻機(jī)用開關(guān)磁阻電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種高速雕刻機(jī)用開關(guān)磁阻電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前雕刻機(jī)使用的電機(jī)大部分都是異步電機(jī)，它具有電機(jī)力矩大、噪音低、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)、頻率高、無級調(diào)速、空載電流小等優(yōu)點(diǎn)，但是它仍然存在一些缺點(diǎn)與不足，比如使用壽命短、維修成本高、難以做到高速、需要專門的水冷系統(tǒng)、使用不方便等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、維修成本低、易于冷卻、使用方便的高速雕刻機(jī)用開關(guān)磁阻電機(jī)。
[0004]本實(shí)用新型解決上述問題的技術(shù)方案是：一種高速雕刻機(jī)用開關(guān)磁阻電機(jī)，包括機(jī)殼和均位于機(jī)殼內(nèi)的定子、轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子設(shè)在定子外部，其特征在于:所述定子為6極凸極結(jié)構(gòu)，定子上設(shè)有集中繞組，所述轉(zhuǎn)子為4極凸極結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子上無繞組和永磁體，轉(zhuǎn)子的一端的軸承上設(shè)有風(fēng)扇。
[0005]上述高速雕刻機(jī)用開關(guān)磁阻電機(jī)中，所述機(jī)殼內(nèi)置通風(fēng)通道。
[0006]上述高速雕刻機(jī)用開關(guān)磁阻電機(jī)還包括位置檢測器，所述位置檢測器包括安裝在定子內(nèi)部的霍爾傳感器和安裝在風(fēng)扇背面的導(dǎo)磁盤。
[0007]上述高速雕刻機(jī)用開關(guān)磁阻電機(jī)中，所述定子和轉(zhuǎn)子均由硅鋼片疊壓而成。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果在于：
[0009]1、本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子上沒有繞組和永磁體，電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單堅(jiān)固，制造工藝簡單、成本低，并且勵(lì)磁損耗主要消耗在定子上，電機(jī)易于冷卻；
[0010]2、本實(shí)用新型的機(jī)殼內(nèi)置通風(fēng)通道，通風(fēng)條件好，散熱性能優(yōu)良，采用自帶的風(fēng)扇進(jìn)行冷卻即可，冷卻更加方便快捷；
[0011]3、本實(shí)用新型將開關(guān)磁阻電機(jī)應(yīng)用于高速雕刻機(jī)，具有成本低、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點(diǎn)，開關(guān)磁阻電機(jī)的功率變換器不會出現(xiàn)直通故障，不會產(chǎn)生持續(xù)的短路電流，且各相之間的獨(dú)立性較高，其主開關(guān)元件不易損壞；
[0012]4、本實(shí)用新型的位置檢測器包括安裝在定子內(nèi)部的霍爾傳感器和安裝在風(fēng)扇背面的導(dǎo)磁盤，用于獲取轉(zhuǎn)子位置信號，準(zhǔn)確無誤的轉(zhuǎn)子位置信息是功率變換器各相主開關(guān)器件進(jìn)行正確換相邏輯的根據(jù)，由它構(gòu)成的位置閉環(huán)也大大地提高了電機(jī)的控制精度。
【附圖說明】
[0013]圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為圖I中的定子鐵芯不意圖。
[0015]圖3為圖2的側(cè)視圖。
[0016]圖4為圖3中定子鐵芯嵌線后的示意圖。
[0017]圖5為圖I中的轉(zhuǎn)子鐵芯示意圖。
[0018]圖6為圖I中風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖7為圖6的左視圖。
[0020]圖8為圖6的右視圖。
[0021 ]圖9為本開關(guān)磁阻電機(jī)A相通電時(shí)的運(yùn)行原理圖。
[0022 ]圖IO為本開關(guān)磁阻電機(jī)B相通電時(shí)的運(yùn)行原理圖。
[0023 ]圖11為本開關(guān)磁阻電機(jī)C相通電時(shí)的運(yùn)行原理圖。
[0024]圖中：I為精雕機(jī)主軸螺帽，2為彈性筒夾，3為驅(qū)動(dòng)端軸承轉(zhuǎn)環(huán)，4為驅(qū)動(dòng)端軸承外蓋，5為內(nèi)六角圓柱頭，6為兩邊帶密封雕刻機(jī)高速電機(jī)用軸承，7為驅(qū)動(dòng)端端蓋，8為內(nèi)六角圓柱頭，9為驅(qū)動(dòng)端軸承擋圈，11為定子，12為轉(zhuǎn)子，13為軸承，14為非驅(qū)動(dòng)端端蓋，15為十字槽盤頭，16為內(nèi)六角圓柱頭，17為風(fēng)扇，18為風(fēng)罩，19為不銹鋼內(nèi)六角圓柱頭，20為傳感器，22為鋼質(zhì)波形彈簧，23為軸承擋圈。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0026]如圖I所示，本實(shí)用新型包括位置檢測器、機(jī)殼和均位于機(jī)殼內(nèi)的定子11、轉(zhuǎn)子12，定子11由硅鋼片疊壓而成，所述定子11鐵芯長度為90mm，如圖2、圖3所示，定子11為6極凸極結(jié)構(gòu)，每個(gè)定子極上都設(shè)有集中繞組，嵌線后的定子11如圖4所示，徑向相對的兩個(gè)繞組串聯(lián)成一對磁極，稱為“一相”，本開關(guān)磁阻電機(jī)設(shè)計(jì)為三相，定子11線圈嵌放容易，端部短而牢固，工作可靠，能適用于各種惡劣、高溫甚至強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境。
[0027]轉(zhuǎn)子12設(shè)在定子11外部，轉(zhuǎn)子12由硅鋼片疊壓而成，如圖5所示，轉(zhuǎn)子12為4極凸極結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子12上無繞組和永磁體。
[0028]機(jī)殼內(nèi)置通風(fēng)通道，加強(qiáng)散熱，轉(zhuǎn)子12的一端的軸承13上設(shè)有用于電機(jī)冷卻的風(fēng)扇17，由于本電機(jī)通風(fēng)效果好，散熱性能優(yōu)良，采用簡單的風(fēng)冷系統(tǒng)即可，相對傳統(tǒng)異步電機(jī)的水冷系統(tǒng)方便快捷，如圖6-圖8所示，圖8看到的是4槽導(dǎo)磁盤，圖7看到的是6片風(fēng)扇葉，導(dǎo)磁盤加上安裝在定子11內(nèi)部的霍爾傳感器構(gòu)成位置檢測器。
[0029]本實(shí)用新型的工作原理如下:如圖9-圖11，以圖9所示位置為初始位置，此時(shí)A相繞組處于對齊位置，繞組的電感最大，當(dāng)給定子B相繞組通電時(shí)，電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生以B和B’為主磁極的磁場，根據(jù)磁阻最小原理，主磁通經(jīng)過氣隙最小的轉(zhuǎn)子磁極Π和Π ’以及定子磁軛閉合，因磁場的扭曲，產(chǎn)生切向的磁拉力，在磁拉力的作用下，將迫使轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)向以B-B’為軸線的位置，而沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)以B-B’為軸線的定子極和以Π-Π’為軸線的轉(zhuǎn)子極重合時(shí)，B相繞組的磁阻最小，電感最大，拖動(dòng)轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)動(dòng)的磁力消失，轉(zhuǎn)子12處于穩(wěn)定位置，只有徑向的最大磁力，此時(shí)如果想讓電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行，則需要將C相導(dǎo)通，B相斷開，以繼續(xù)產(chǎn)生逆時(shí)針轉(zhuǎn)距，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)動(dòng)，如此按照位置依次通電，電機(jī)將連續(xù)運(yùn)行。如果依次給Α-ΒΑ 相繞組輪流導(dǎo)通，則電機(jī)沿著反時(shí)針的方向旋轉(zhuǎn); 反之則轉(zhuǎn)子 12 會沿著另外一個(gè)方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。通過調(diào)節(jié)繞組的電流和導(dǎo)通的角度就可以實(shí)現(xiàn)0~30000rpm高精度的無級調(diào)速。電機(jī)運(yùn)行，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶動(dòng)雕刻機(jī)工作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高速雕刻機(jī)用開關(guān)磁阻電機(jī)，包括機(jī)殼和均位于機(jī)殼內(nèi)的定子、轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子設(shè)在定子外部，其特征在于:所述定子為6極凸極結(jié)構(gòu)，定子上設(shè)有集中繞組，所述轉(zhuǎn)子為4極凸極結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子上無繞組和永磁體，轉(zhuǎn)子的一端的軸承上設(shè)有風(fēng)扇。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高速雕刻機(jī)用開關(guān)磁阻電機(jī)，其特征在于:所述機(jī)殼內(nèi)置通風(fēng)通道。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高速雕刻機(jī)用開關(guān)磁阻電機(jī)，其特征在于：還包括位置檢測器，所述位置檢測器包括安裝在定子內(nèi)部的霍爾傳感器和安裝在風(fēng)扇背面的導(dǎo)磁盤。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高速雕刻機(jī)用開關(guān)磁阻電機(jī)，其特征在于:所述定子和轉(zhuǎn)子均由硅鋼片疊壓而成。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高速雕刻機(jī)用開關(guān)磁阻電機(jī)，包括機(jī)殼和均位于機(jī)殼內(nèi)的定子、轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子設(shè)在定子外部，所述定子為6極凸極結(jié)構(gòu)，定子上設(shè)有集中繞組，所述轉(zhuǎn)子為4極凸極結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子上無繞組和永磁體，轉(zhuǎn)子的一端的軸承上設(shè)有風(fēng)扇。本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子上沒有繞組和永磁體，電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單堅(jiān)固，制造工藝簡單、成本低，并且勵(lì)磁損耗主要消耗在定子上，電機(jī)易于冷卻；在機(jī)殼內(nèi)置通風(fēng)通道，通風(fēng)條件好，散熱性能優(yōu)良，采用自帶的風(fēng)扇進(jìn)行冷卻即可，冷卻更加方便快捷。
【IPC分類】H02K1/14, H02K9/04, H02K29/00, H02K29/06, H02K1/24
【公開號】CN205160328
【申請?zhí)枴緾N201521031358
【發(fā)明人】黃運(yùn)生, 吳國良, 段鑫
【申請人】湖南開啟時(shí)代電子信息技術(shù)有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月10日