一种高速雕刻机用开关磁阻电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电机领域，特别涉及一种高速雕刻机用开关磁阻电机。
【背景技术】
[0002]目前雕刻机使用的电机大部分都是异步电机，它具有电机力矩大、噪音低、转速平稳、频率高、无级调速、空载电流小等优点，但是它仍然存在一些缺点与不足，比如使用寿命短、维修成本高、难以做到高速、需要专门的水冷系统、使用不方便等。
【发明内容】
[0003]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、维修成本低、易于冷却、使用方便的高速雕刻机用开关磁阻电机。
[0004]本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种高速雕刻机用开关磁阻电机，包括机壳和均位于机壳内的定子、转子，转子设在定子外部，其特征在于:所述定子为6极凸极结构，定子上设有集中绕组，所述转子为4极凸极结构，转子上无绕组和永磁体，转子的一端的轴承上设有风扇。
[0005]上述高速雕刻机用开关磁阻电机中，所述机壳内置通风通道。
[0006]上述高速雕刻机用开关磁阻电机还包括位置检测器，所述位置检测器包括安装在定子内部的霍尔传感器和安装在风扇背面的导磁盘。
[0007]上述高速雕刻机用开关磁阻电机中，所述定子和转子均由硅钢片叠压而成。
[0008]本实用新型的有益效果在于：
[0009]1、本实用新型的转子上没有绕组和永磁体，电机结构简单坚固，制造工艺简单、成本低，并且励磁损耗主要消耗在定子上，电机易于冷却；
[0010]2、本实用新型的机壳内置通风通道，通风条件好，散热性能优良，采用自带的风扇进行冷却即可，冷却更加方便快捷；
[0011]3、本实用新型将开关磁阻电机应用于高速雕刻机，具有成本低、起动转矩大的优点，开关磁阻电机的功率变换器不会出现直通故障，不会产生持续的短路电流，且各相之间的独立性较高，其主开关元件不易损坏；
[0012]4、本实用新型的位置检测器包括安装在定子内部的霍尔传感器和安装在风扇背面的导磁盘，用于获取转子位置信号，准确无误的转子位置信息是功率变换器各相主开关器件进行正确换相逻辑的根据，由它构成的位置闭环也大大地提高了电机的控制精度。
【附图说明】
[0013]图I为本实用新型的结构示意图。
[0014]图2为图I中的定子铁芯不意图。
[0015]图3为图2的侧视图。
[0016]图4为图3中定子铁芯嵌线后的示意图。
[0017]图5为图I中的转子铁芯示意图。
[0018]图6为图I中风扇的结构示意图。
[0019]图7为图6的左视图。
[0020]图8为图6的右视图。
[0021 ]图9为本开关磁阻电机A相通电时的运行原理图。
[0022 ]图IO为本开关磁阻电机B相通电时的运行原理图。
[0023 ]图11为本开关磁阻电机C相通电时的运行原理图。
[0024]图中：I为精雕机主轴螺帽，2为弹性筒夹，3为驱动端轴承转环，4为驱动端轴承外盖，5为内六角圆柱头，6为两边带密封雕刻机高速电机用轴承，7为驱动端端盖，8为内六角圆柱头，9为驱动端轴承挡圈，11为定子，12为转子，13为轴承，14为非驱动端端盖，15为十字槽盘头，16为内六角圆柱头，17为风扇，18为风罩，19为不锈钢内六角圆柱头，20为传感器，22为钢质波形弹簧，23为轴承挡圈。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0026]如图I所示，本实用新型包括位置检测器、机壳和均位于机壳内的定子11、转子12，定子11由硅钢片叠压而成，所述定子11铁芯长度为90mm，如图2、图3所示，定子11为6极凸极结构，每个定子极上都设有集中绕组，嵌线后的定子11如图4所示，径向相对的两个绕组串联成一对磁极，称为“一相”，本开关磁阻电机设计为三相，定子11线圈嵌放容易，端部短而牢固，工作可靠，能适用于各种恶劣、高温甚至强振动环境。
[0027]转子12设在定子11外部，转子12由硅钢片叠压而成，如图5所示，转子12为4极凸极结构，转子12上无绕组和永磁体。
[0028]机壳内置通风通道，加强散热，转子12的一端的轴承13上设有用于电机冷却的风扇17，由于本电机通风效果好，散热性能优良，采用简单的风冷系统即可，相对传统异步电机的水冷系统方便快捷，如图6-图8所示，图8看到的是4槽导磁盘，图7看到的是6片风扇叶，导磁盘加上安装在定子11内部的霍尔传感器构成位置检测器。
[0029]本实用新型的工作原理如下:如图9-图11，以图9所示位置为初始位置，此时A相绕组处于对齐位置，绕组的电感最大，当给定子B相绕组通电时，电机内部产生以B和B’为主磁极的磁场，根据磁阻最小原理，主磁通经过气隙最小的转子磁极Π和Π ’以及定子磁轭闭合，因磁场的扭曲，产生切向的磁拉力，在磁拉力的作用下，将迫使转子12转向以B-B’为轴线的位置，而沿逆时针方向转动。当以B-B’为轴线的定子极和以Π-Π’为轴线的转子极重合时，B相绕组的磁阻最小，电感最大，拖动转子12转动的磁力消失，转子12处于稳定位置，只有径向的最大磁力，此时如果想让电机继续运行，则需要将C相导通，B相断开，以继续产生逆时针转距，驱动转子12转动，如此按照位置依次通电，电机将连续运行。如果依次给Α-ΒΑ 相绕组轮流导通，则电机沿着反时针的方向旋转; 反之则转子 12 会沿着另外一个方向连续旋转。通过调节绕组的电流和导通的角度就可以实现0~30000rpm高精度的无级调速。电机运行，将电能转化为机械能，带动雕刻机工作。
【主权项】
1.一种高速雕刻机用开关磁阻电机，包括机壳和均位于机壳内的定子、转子，转子设在定子外部，其特征在于:所述定子为6极凸极结构，定子上设有集中绕组，所述转子为4极凸极结构，转子上无绕组和永磁体，转子的一端的轴承上设有风扇。2.根据权利要求I所述的高速雕刻机用开关磁阻电机，其特征在于:所述机壳内置通风通道。3.根据权利要求I所述的高速雕刻机用开关磁阻电机，其特征在于：还包括位置检测器，所述位置检测器包括安装在定子内部的霍尔传感器和安装在风扇背面的导磁盘。4.根据权利要求I所述的高速雕刻机用开关磁阻电机，其特征在于:所述定子和转子均由硅钢片叠压而成。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高速雕刻机用开关磁阻电机，包括机壳和均位于机壳内的定子、转子，转子设在定子外部，所述定子为6极凸极结构，定子上设有集中绕组，所述转子为4极凸极结构，转子上无绕组和永磁体，转子的一端的轴承上设有风扇。本实用新型的转子上没有绕组和永磁体，电机结构简单坚固，制造工艺简单、成本低，并且励磁损耗主要消耗在定子上，电机易于冷却；在机壳内置通风通道，通风条件好，散热性能优良，采用自带的风扇进行冷却即可，冷却更加方便快捷。
【IPC分类】H02K1/14, H02K9/04, H02K29/00, H02K29/06, H02K1/24
【公开号】CN205160328
【申请号】CN201521031358
【发明人】黄运生, 吴国良, 段鑫
【申请人】湖南开启时代电子信息技术有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月10日