伺服电机转子永磁体形式讨论

YESICAN · 发表于 2023-4-12 10:52

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第一次发讨论帖，紧张{:4_575:}
起因：发现目前市场上大多数的无刷伺服电机转子上的永磁体，都是表贴式（隐极），如图1，从图中可以看出关键特征如下：表贴式永磁体、转子斜极、磁体上下表面偏心设计
讨论：为什么没有做成永磁体环的？若做成永磁体环会怎样？目前我能想到的：
      优点：1.套上保护套后，最高转速能提高；理由如下：在套筒压力下能减少应力集中
                  2.结构简单、工艺性好、成本低（套用王秀和《永磁电机》P146，多极永磁无刷直流电机环装永磁体特点论述）
      缺点：1.磁性能较低；（套用《永磁电机》P146）
                  2.充磁成本会变高；理由如下：伺服电机这款电机的定位是转子运动精度极高，而要达到这个目标，除了在电机尾部安装伺服编码器外（控制方面）、还需要转子极数较多（结构方面）以及有刹车（结构方面），因为转子极数多，若采用永磁体环，充磁成本会变高，并且永磁体环磁极间会有明显磁场减弱区
                  3.气隙磁场正弦性降低；理由如下：由关键特征（磁体上下表面偏心设计）逆向思考一下，这么设计是为了改善气隙磁场正弦性，而永磁体环能不能达到这种程度或者能达到的话代价如何，我目前不知道
                  4.转子斜极难度变化；理由如下：还是逆向思考，一段段永磁体环斜极的装配、工艺变化（比如先充磁后装配还是先装配后充磁）
本人初步接触永磁电机，以上内容有错误或者遗漏，欢迎各位大佬们评论指正和补充！

fullingmotor · 发表于 2023-4-12 16:16

你的疑惑，我们沟通一下，是的，强磁磁环已经在某些方面已经开始使用，日本的充磁做的还是不错的，性能基本与表贴式一致，国内磁环可以分段（烧结环成本很高）再成品充磁，无论直充磁还是斜充磁都很方便（充磁夹具不难），关键是充磁效果相对表贴式的低10-20% 。还需要精进，希望尽快赶超……

YESICAN · 发表于 2023-4-13 07:57

a1056597642 发表于 2023-4-12 13:15
整体充磁怎么充错极“斜极”

我也是小白哈，我说下我的想法，永磁体环一般是通过给予充磁线圈脉冲电流而完成充磁，如图1。如果说要在轴向完成斜极充磁，我不敢说没有（估计有，只是我知识面没涉及到），但是工艺、成本以及效果可能还不如做成分段式的。即：把几段永磁体环沿轴向按照特定周向角度间隔排列。

YESICAN · 发表于 2023-4-13 08:09

fullingmotor 发表于 2023-4-12 16:16
你的疑惑，我们沟通一下，是的，强磁磁环已经在某些方面已经开始使用，日本的充磁做的还是不错的，性能基 ...

感谢大佬解惑！现在国内电机性能与技术与日美差一两代，不知道大佬您有没有渠道能买到永磁体环形式的伺服电机呢？我所在课题组研究目的就是缩小国内外差距

雷神kj · 发表于 2023-4-14 15:56

转子结构哪个更优呢 spoke 跟ipm的横向一字型嵌入，对于电机的TN性能噪音等方面

YESICAN · 发表于 2023-4-16 09:44

雷神kj 发表于 2023-4-14 15:56
转子结构哪个更优呢 spoke 跟ipm的横向一字型嵌入，对于电机的TN性能噪音等方面

我也等一手大佬的解答

yxj38709 · 发表于 2023-4-19 21:30

分块优点
1 图中磁铁有降噪效果的，如果做磁环则降噪设计很困难
2 烧结钕铁硼收缩率高，尺寸难以控制，
3磁环充磁困难
4 粘接的磁环很多的，
5 图中磁铁极狐角可以自由设计

分块缺点，
高速钢套涡流发热严重
钢套不利转子散热

YESICAN · 发表于 2023-4-20 08:15

yxj38709 发表于 2023-4-19 21:30
分块优点
1 图中磁铁有降噪效果的，如果做磁环则降噪设计很困难
2 烧结钕铁硼收缩率高，尺寸难以控制 ...

感谢大佬，学到很多bq2_40

597364583 · 发表于 2023-4-20 10:18

本帖最后由 597364583 于 2023-4-20 10:23 编辑

YESICAN 发表于 2023-4-13 08:09
感谢大佬解惑！现在国内电机性能与技术与日美差一两代，不知道大佬您有没有渠道能买到永磁体环形式的伺服 ...

安川西格玛7 低惯量就是磁环。还有在国内而言，电机本体性能差异在编码器上。其它的就是一致性问题。还有一个最主要的就是，没有行业话语权，永远是陪跑。造成了落后很多的感觉。

YESICAN · 发表于 2023-4-21 07:52

谢谢大佬，电机人一起努力超越

我只在乎你 · 发表于 2023-4-29 18:01

谢谢大佬，电机人一起努力超越

YESICAN · 发表于 2023-5-9 08:15

597364583 发表于 2023-4-20 10:18
安川西格玛7 低惯量就是磁环。还有在国内而言，电机本体性能差异在编码器上。其它的就是一致性问 ...

大佬您能细说一下“一致性问题”吗？感谢解惑

Shaoxiaolin1992 · 发表于 2023-5-16 17:12

本帖最后由 Shaoxiaolin1992 于 2023-5-16 17:14 编辑

您说的是这种组件吗？这个是我们给伺服客户批量在提供的烧结辐射环，2个组装在一起后在整体充磁的。烧结辐射环的成本要比磁环高很多，而且前期需要多次试样满足电机要求才行

YESICAN · 发表于 2023-5-17 08:25

Shaoxiaolin1992 发表于 2023-5-16 17:12
您说的是这种组件吗？这个是我们给伺服客户批量在提供的烧结辐射环，2个组装在一起后在整体充磁的。烧结辐 ...

您好，请问烧结辐射环和磁环差异在哪呢？比如就成本方面、工艺方面、性能方面以及合格标准方面来说。感谢解惑

YESICAN · 发表于 2023-5-17 09:38

Shaoxiaolin1992 发表于 2023-5-16 17:12
您说的是这种组件吗？这个是我们给伺服客户批量在提供的烧结辐射环，2个组装在一起后在整体充磁的。烧结辐 ...

烧结辐射环就是永磁体环吧？工艺是烧结的

向风何处 · 发表于 2023-6-6 15:10

YESICAN 发表于 2023-5-17 09:38
烧结辐射环就是永磁体环吧？工艺是烧结的

可能在烧结前压块，需要做取向。磁环切割充磁，应该就没有取向。

JWZ · 发表于 2023-6-8 14:19

学习了学习了，很专业

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