一種電機裝置的制作方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種電機裝置的制作方法，所述制作方法是在電機輸入功率、轉動慣量、電機轉子體積之間做出權衡，在保證足夠的轉矩輸出的條件下，盡可能地降低電機輸入功率、轉動慣量以及減小電機轉子體積，以達到加載系統的要求。另外，本發明專利技術制作的電機轉子采用中空結構，降低了轉動慣量，提高了系統帶寬，減小了電機體積。因此，本發明專利技術制作的電機整體結構簡單，具有可靠性好，平穩性好，精度高，功率密度高，頻響高等優點。

【技術實現步驟摘要】
一種電機裝置的制作方法
本專利技術涉及電機
，特別是涉及一種電機裝置的制作方法。
技術介紹
隨著航空航天技術的發展，對加載系統中電機動態響應的要求逐步提高。高頻響大轉矩電機由于響應速度快，精度高，正逐步成為人們關注的熱點。然而目前，高頻響電機主要集中在小功率，小體積的伺服系統中。應用在加載系統中的高頻響大轉矩電機鮮有報道。且高頻響要求電機具有較大的加速度，較低的轉動慣量，而空間尺寸的限制使得電動機工作于非線性區，致使電動機輸入功率較大。針對上述問題，如何在保證足夠的轉矩輸出的情況下，盡可能地降低電機輸入功率、轉動慣量以及減小電機的轉子體積，是目前電機
急需要解決的技術問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種電機裝置制作方法，以實現在保證足夠的轉矩輸出的情況下，達到降低電機輸入功率，轉動慣量以及減小電機轉子體積的目的。為實現上述目的，本專利技術提供了如下方案：一種電機裝置的制作方法，所述制作方法，包括：設置電機轉子的體積初值V0，保持所述體積初值V0不變，計算電機輸入功率與電機轉動慣量的關系和電機溫升與電機轉動慣量的關系；根據所述電機輸入功率與電機轉動慣量的關系和所述電機溫升與電機轉動慣量的關系，獲取當前電機轉動慣量J；保持所述當前電機轉動慣量J不變，計算電機輸入功率與電機轉子軸長度L的關系和電機轉子體積與電機轉子軸長度L的關系；根據所述電機輸入功率與電機轉子軸長度L的關系和所述電機轉子體積與電機轉子軸長度L的關系，獲取電機轉子軸長度L；根據所述電機轉子軸長度L，計算當前電機轉子的體積V1；判斷所述當前電機轉子體積V1與所述體積初值V0的絕對值之差是否小于誤差ε；若判斷結果為小于誤差ε，則根據所述當前電機轉子的體積V1、所述電機轉子軸長度L以及電機裝置所需相應部件，制作電機裝置；若判斷結果為大于誤差ε，則根據當前的所述體積初值V0，重設所述電機轉子的體積初值，并保持重設的體積初值不變，計算電機輸入功率與電機轉動慣量的關系和電機溫升與電機轉動慣量的關系。可選的，在制作所述電機裝置之前，還包括：分析電磁性能，電機溫升性能，機械應力性能。可選的，所述電機裝置為直驅式電機裝置。可選的，所述電機轉子可為中空結構。可選的，所述誤差ε的范圍≤0.5％。可選的，在所述電機轉子的軸上貼有應變片測量力矩裝置，用于實時測量電機的轉矩信號。根據本專利技術提供的具體實施例，本專利技術公開了以下技術效果：本專利技術提供一種電機裝置的制作方法，所述制作方法是在電機輸入功率、轉動慣量、電機轉子體積之間做出權衡，在保證足夠的轉矩輸出的條件下，盡可能地降低電機輸入功率、轉動慣量以及減小電機轉子體積，以達到加載系統的要求。本專利技術制作的電機整體結構簡單，具有可靠性好，平穩性好，精度高，功率密度高，頻響高等優點。另外，根據本專利技術提供的制作方法制作的電機，輸出轉矩大，經過測試，此所述高頻響電機最大輸出轉矩高達3000Nm；測量轉角位置精度優于±0.1°；當力矩信號為-3db，位置信號為-90deg處時，系統帶寬大于70Hz，動態響應性能良好；與現有相同功率等級的電機相比，電機體積減小了36％，轉動慣量降低70％。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術實施例中的電機裝置的制作方法流程圖。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。在現有技術中，已知高頻響和大轉矩這兩個性能之間是有聯系的，確切的說這兩個目標在某種程度上是相互沖突的，比如，為獲取高頻響性能即高動態響應，則要求轉子轉動慣量小，要使得電機轉子的轉動慣量小，除電機轉子采用中空結構之外，電機轉子的體積會減小。一般情況下，電機轉子的體積與輸出的轉矩是成正比的，體積小，輸出的轉矩就小，不能實現大轉矩的要求。另外，相同體積下，使得電機轉子變得細長也能減小轉動慣量，但同樣會造成其他問題，如機械強度下降，難以保證加工精度，且不利于散熱，致使溫升迅速增加，甚至燒毀電機。在此上述技術背景下，本專利技術實施例提供了一種電機裝置的制作方法，以實現在保證足夠的轉矩輸出的情況下，達到降低電機輸入功率，減少轉動慣量以及電機轉子體積的目的。為使本專利技術的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細的說明。圖1為本專利技術實施例中的電機裝置的制作方法流程圖，如圖1所示，所述制作方法，包括：步驟101：設置電機轉子的體積初值V0，保持所述體積初值V0不變，計算電機輸入功率與電機轉動慣量的關系和電機溫升與電機轉動慣量的關系；步驟102：根據所述電機輸入功率與電機轉動慣量的關系和所述電機溫升與電機轉動慣量的關系，獲取當前電機轉動慣量J；步驟103：保持所述當前電機轉動慣量J不變，計算電機輸入功率與電機轉子軸長度L的關系和電機轉子體積與電機轉子軸長度L的關系；步驟104：根據所述電機輸入功率與電機轉子軸長度L的關系和所述電機轉子體積與電機轉子軸長度L的關系，獲取電機轉子軸長度L；步驟105：根據所述電機轉子軸長度L，計算當前電機轉子的體積V1；步驟106：判斷所述當前電機轉子體積V1與所述體積初值V0的絕對值之差是否小于誤差ε；步驟107：若判斷結果為小于誤差ε，則根據所述當前電機轉子的體積V1、所述電機轉子軸長度L以及電機裝置所需相應部件，制作電機裝置；步驟108：若判斷結果為大于誤差ε，則根據當前的所述體積初值V0，重設所述電機轉子的體積初值，并保持重設的體積初值不變，執行步驟102。其中，在制作所述電機裝置之前，還包括：分析電磁性能，電機溫升性能，機械應力性能。所述電機裝置為直驅式電機裝置。所述電機轉子為中空結構，用于降低轉動慣量，提高系統帶寬，減小電機體積。所述誤差ε的范圍≤0.5％。在所述電機轉子的軸上貼有應變片測量力矩裝置，用于實時測量電機的轉矩信號。本專利技術實施例提供一種電機裝置的制作方法，所述制作方法是在電機輸入功率、轉動慣量、電機轉子體積之間做出權衡，在保證足夠的轉矩輸出的條件下，盡可能地降低電機輸入功率、轉動慣量以及減小電機轉子體積，以達到加載系統的要求。本專利技術制作的電機整體結構簡單，具有可靠性好，平穩性好，精度高，功率密度高，頻響高等優點。且根據此方法制作的電機，輸出轉矩大，經過測試，此所述高頻響電機最大輸出轉矩高達3000Nm；測量轉角位置精度優于±0.1°；當力矩信號為-3db，位置信號為-90deg處時，系統帶寬大于70Hz，動態響應性能良好；與現有相同功率等級的電機相比，電機體積減小了36％，轉動慣量降低了70％。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。本文中應用了具體個例對本專利技術的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電機裝置的制作方法，其特征在于，所述制作方法，包括：設置電機轉子的體積初值V

【技術特征摘要】
1.一種電機裝置的制作方法，其特征在于，所述制作方法，包括：設置電機轉子的體積初值V0，保持所述體積初值V0不變，計算電機輸入功率與電機轉動慣量的關系和電機溫升與電機轉動慣量的關系；根據所述電機輸入功率與電機轉動慣量的關系和所述電機溫升與電機轉動慣量的關系，獲取當前電機轉動慣量J；保持所述當前電機轉動慣量J不變，計算電機輸入功率與電機轉子軸長度L的關系和電機轉子體積與電機轉子軸長度L的關系；根據所述電機輸入功率與電機轉子軸長度L的關系和所述電機轉子體積與電機轉子軸長度L的關系，獲取電機轉子軸長度L；根據所述電機轉子軸長度L，計算當前電機轉子的體積V1；判斷所述當前電機轉子體積V1與所述體積初值V0的絕對值之差是否小于誤差ε；若判斷結果為小于誤差ε，則根據所述當前電機轉子的體積V1、所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙靜，陳浩，劉向東，陳振，楊柳，
申請(專利權)人：北京理工大學，
類型：發明
國別省市：北京,11