工業(yè)機器人用永磁同步伺服電機設(shè)計與分析.pdf

1、工業(yè)機器人取代傳統(tǒng)人工勞動力已成為中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的新趨勢。我國已經(jīng)成為最大的工業(yè)機器人市場，但高端機器人大部分依賴進口，我國伺服電機、精密減速器、伺服驅(qū)動器等關(guān)鍵技術(shù)落后。研究工業(yè)機器人用伺服電機對推動我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展和勞動密集型企業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有重要意義。本文的研究內(nèi)容來源于2014年廣州市產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新重大專項“基于產(chǎn)業(yè)鏈面向機床自動化生產(chǎn)的工業(yè)機器人研發(fā)與應(yīng)用示范”，主要研究任務(wù)為設(shè)計和試制一款用于工業(yè)機器人的1.0kW永

2、磁同步伺服電動機，該型工業(yè)機器人將用于機床自動化生產(chǎn)中。
　　首先，對永磁同步伺服電機的結(jié)構(gòu)特點和工作原理進行分析，及提出工業(yè)機器人對伺服電機的特殊要求，對永磁伺服電機的過載性、調(diào)速性和轉(zhuǎn)矩波動性進行分析。
　　然后，文章介紹運用“場路結(jié)合法”設(shè)計和分析工業(yè)機器人用永磁伺服電機。首先根據(jù)項目要求和永磁電機設(shè)計原則對電機定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及尺寸、繞組型式和槽極配合等進行合理設(shè)計，初步確定電機的電磁設(shè)計方案。然后使用RMxprt對電機方

3、案進行核算，使用有限元方法對電機進行仿真分析及使用Maxwell2D軟件確定優(yōu)化電機氣隙磁密和削弱齒槽轉(zhuǎn)矩的方案，最終確定電機的設(shè)計方案，文章著重對采用的單雙層繞組方案進行介紹和分析。最后根據(jù)方案制作樣機并進行測試和分析，測試結(jié)果表明樣機的技術(shù)規(guī)格和性能特性滿足項目設(shè)計要求，轉(zhuǎn)矩波動小，過載能力達到要求的3.3倍，超速倍數(shù)達到要求的1.5倍。
　　最后，對本文的研究設(shè)計工作進行總結(jié)，提出一些具有參考價值的永磁伺服電機設(shè)計經(jīng)驗，指出