[發(fā)明專利]永磁無刷直流電動機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710075342.X
• 申請日: 2007-07-27
• 公開（公告）號: CN101355283A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范安成
• 申請（專利權(quán)）人: 范安成
• 主分類號: H02K29/00
• 分類號: H02K29/00;H02K29/08;H02K1/27
• 代理公司: 深圳市港灣知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 柴向榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電動機(jī)，尤其涉及一種永磁無刷直流電動機(jī)。

背景技術(shù)

永磁無刷直流電動機(jī)是電子技術(shù)和傳統(tǒng)電機(jī)技術(shù)相結(jié)合的機(jī)電一體化新型電機(jī)，它與傳統(tǒng)有刷電機(jī)具有相同的線性機(jī)械特性，而且還具有調(diào)速范圍寬、啟動力矩大、效率高、容易控制等較佳的性能，因此得到了廣泛的應(yīng)用。

永磁無刷直流電動機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子以及位置傳感器組成。其中，定子包括定子鐵心與繞組，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心與磁鋼，而位置傳感器包括線路板與霍爾元件。在常規(guī)的永磁無刷直流電動機(jī)中，定子鐵心是采用硅鋼片制成的有槽沖片迭鉚或焊接而成，而轉(zhuǎn)子中磁性能較強(qiáng)的磁鋼形狀多采用星形、圓筒形、矩形或者瓦形，然而磁鋼的種類、形狀、尺寸大小與定子鐵心的槽數(shù)、形狀、尺寸大小有著密切的關(guān)聯(lián)，兩者搭配得當(dāng)電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)且輕松靈活，反之則會出現(xiàn)較大的磁阻力矩，并且現(xiàn)有的定子鐵心由于齒槽的存在會造成電動機(jī)氣隙磁導(dǎo)不均勻，因此使磁阻力矩始終存在，而現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子磁鋼由于形狀的原因使聚磁效果差，磁極之間漏磁大，裝配工藝性能比較差。

現(xiàn)有的永磁無刷直流電動機(jī)中，位置傳感器接收磁極信號通常是利用轉(zhuǎn)子上的磁鋼產(chǎn)生磁極信號，或是在電機(jī)軸上加裝輔助磁鋼專門為位置傳感器提供磁極信號。在這兩種方式中，前一種要么需增加電機(jī)的長度，要么需將霍爾元件插入定子鐵心槽中，而后一種需要開模進(jìn)行生產(chǎn)，因此在上述設(shè)計(jì)中，如果增加電機(jī)的長度或開模生產(chǎn)，必將增加成本，如果將霍爾元件插入定子鐵心槽內(nèi)，由于定子鐵心在電機(jī)的連續(xù)工作中會產(chǎn)生高溫，必將使霍爾元件的工作變得不可靠。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的永磁無刷直流電動機(jī)無論是定子、轉(zhuǎn)子還是位置傳感器皆具有不夠完善的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種永磁無刷直流電動機(jī)，在不增加成本的情況下，可有效改善電動機(jī)性能。

本發(fā)明的發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的永磁無刷直流電動機(jī)包括機(jī)殼、前端蓋、后端蓋、定子、轉(zhuǎn)子以及位置傳感器，所述前端蓋與所述后端蓋分別安裝于所述機(jī)殼的兩端，所述定子、轉(zhuǎn)子以及位置傳感器皆設(shè)置于所述機(jī)殼內(nèi)，其中，所述定子包括定子鐵心與繞組，所述定子鐵心的內(nèi)側(cè)設(shè)有多個(gè)齒槽，而所述齒槽中穿有所述繞組，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心以及至少一對磁鋼，所述轉(zhuǎn)子鐵心套接在所述轉(zhuǎn)軸上，而所述磁鋼設(shè)置于轉(zhuǎn)子鐵心的外圍，所述位置傳感器包括電路板以及與電路板相連的霍爾元件，其特征在于：所述定子鐵心的齒槽內(nèi)設(shè)有用于導(dǎo)磁的導(dǎo)磁鑲條，所述轉(zhuǎn)子磁鋼的橫截面為中間厚度大于兩邊緣厚度的弧形，所述位置傳感器的霍爾元件鄰近于所述轉(zhuǎn)子磁鋼的端部，并將所述轉(zhuǎn)子磁鋼的漏磁作為霍爾元件的運(yùn)行信號。

在上述結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，其中：

所述導(dǎo)磁鑲條呈條狀，設(shè)置于所述齒槽的槽口處，并且所述齒槽內(nèi)側(cè)靠近所述槽口處卡合設(shè)有槽楔，而所述導(dǎo)磁鑲條與所述槽楔之間牢固連接。

所述導(dǎo)磁鑲條的寬度與所述齒槽槽口的寬度相等，所述導(dǎo)磁鑲條的軸向長度與所述定子鐵心的軸向長度相等，且所述導(dǎo)磁鑲條的外表面與所述定子鐵心的內(nèi)圓相平。

所述轉(zhuǎn)子鐵心與所述磁鋼相接觸的表面皆為平面，并且所述磁鋼與所述轉(zhuǎn)子鐵心相接觸的表面亦為平面。

所述磁鋼兩邊緣的厚度與磁鋼中間的厚度的比值在0～1/3范圍內(nèi)。

所述轉(zhuǎn)子鐵心設(shè)有定位槽，用于容置所述磁鋼的底部，防止所述磁鋼脫離所述轉(zhuǎn)子鐵心，磁鋼的長度與轉(zhuǎn)子鐵心的軸向長度相等。

所述轉(zhuǎn)子鐵心上相鄰的磁鋼極性相間，并且所述轉(zhuǎn)子鐵心在相鄰的磁鋼之間具有凹陷區(qū)域。

所述電路板與所述磁鋼端部之間具有間距，所述間距使得霍爾元件可接收到磁鋼端部的漏磁。

所述電路板中部具有通路，所述轉(zhuǎn)軸的一端穿過所述電路板的通路，并通過軸承定位在所述后端蓋上，另一端通過另一個(gè)軸承定位在所述前端蓋上。

所述后端蓋上具有支撐部，自用于容置軸承的軸承壁向外延伸，所述電路板固定設(shè)置在所述后端蓋內(nèi)側(cè)的支撐部上。

本發(fā)明的永磁無刷直流電動機(jī)，通過在定子鐵心的齒槽中設(shè)置導(dǎo)磁鑲條，可有效減小磁阻力矩，改善磁電性能，而采用弧形磁鋼的設(shè)計(jì)，使得轉(zhuǎn)子磁鋼的中心磁力最強(qiáng)，聚磁效果更集中，從而可降低磁鋼成本，提升電機(jī)性能，最后通過利用位置傳感器鄰近于轉(zhuǎn)子磁鋼的設(shè)計(jì)方式，可直接將轉(zhuǎn)子磁極端部的漏磁作為位置傳感器的運(yùn)行信號，從而可有效降低成本，減輕裝配工藝難度，并使電機(jī)具有好的工作性能。

附圖說明

為了易于說明，本發(fā)明由下述的較佳實(shí)施例及附圖作以詳細(xì)描述。

圖1為本發(fā)明的永磁無刷直流電動機(jī)的立體分解圖；

圖2為本發(fā)明的永磁無刷直流電動機(jī)組裝后的剖面示意圖；