[發(fā)明專利]一種低齒槽轉(zhuǎn)矩的薄壁筒式永磁無刷直流電機(jī)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210051195.3
• 申請(qǐng)日: 2012-03-01
• 公開（公告）號(hào): CN102594069A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史立偉;周波;魏佳丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K21/14
• 分類號(hào): H02K21/14;H02K1/27;H02K3/28;H02K3/12
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低齒槽轉(zhuǎn)矩的薄壁筒式永磁無刷直流電機(jī)，屬于特種電機(jī)電器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

永磁無刷直流電機(jī)具有調(diào)速性能好、運(yùn)行安靜、效率高等優(yōu)點(diǎn)，是非常理想的直流驅(qū)動(dòng)裝置。目前，國內(nèi)外廣泛應(yīng)用于航空、航天、家電、汽車、石油化工等行業(yè)的永磁無刷直流電機(jī)都是實(shí)心結(jié)構(gòu)的，其電機(jī)內(nèi)部不能再安裝風(fēng)扇葉、水輪等其他部件。隨著永磁無刷直流電機(jī)在各個(gè)行業(yè)的廣泛應(yīng)用，一些特殊的場(chǎng)合迫切需要在電機(jī)內(nèi)部安裝一些風(fēng)扇葉等部件。

在已有技術(shù)中，永磁無刷直流電機(jī)被大量應(yīng)用于各行各業(yè)。例如，公告的中國發(fā)明專利：節(jié)能型抽油機(jī)用無刷直流電機(jī)200910030080.4，公開了一種采用皮帶直接驅(qū)動(dòng)抽油桿的抽油機(jī)用無刷直流電機(jī)，由于采用了多級(jí)磁路的定子和釹鐵硼磁鋼的的外轉(zhuǎn)子，達(dá)到了低速、大力矩的目的；授權(quán)的中國發(fā)明專利：船用無刷三相同步發(fā)電機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組ZL200910115721.6，公開了一種船用無刷三相同步發(fā)電機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組，其特征是將定子槽數(shù)108槽、極數(shù)8極、相數(shù)3相，并聯(lián)支路數(shù)為4，線圈節(jié)距為11；授權(quán)的中國發(fā)明專利：低速大轉(zhuǎn)矩永磁無刷電機(jī)的分?jǐn)?shù)槽繞組ZL200510093634.7，涉及了磁極數(shù)P與鐵芯槽數(shù)Z及相數(shù)M和分布數(shù)Q滿足如下條件永磁無刷電機(jī)：?1)當(dāng)分布數(shù)Q為奇數(shù)時(shí)，鐵芯槽數(shù)Z＝Q×M×K，磁極數(shù)P＝Z±K；其中K為自然數(shù)；2)當(dāng)分布數(shù)Q為偶數(shù)時(shí)，鐵芯槽數(shù)Z＝Q×M×K，磁極數(shù)P＝Z±2K；其中?K為自然數(shù)。公告的中國發(fā)明專利：無刷直流電機(jī)的永磁轉(zhuǎn)子，申請(qǐng)?zhí)枺?01110025118.6，提供了一種轉(zhuǎn)子軛部在徑向平面的橫截面面積沿從兩端到對(duì)應(yīng)相鄰磁鐵的臨接處的方向逐漸增加的永磁轉(zhuǎn)子。以上發(fā)明都是在某一特種場(chǎng)合應(yīng)用的永磁無刷直流電機(jī)具體結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種低齒槽轉(zhuǎn)矩的薄壁筒式永磁無刷直流電機(jī)，其定子、轉(zhuǎn)子等主要部件都集中在電機(jī)外側(cè)，其電機(jī)內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)便于安裝風(fēng)扇葉、水輪等其他部件，并且采用分?jǐn)?shù)槽繞組技術(shù)和較佳的齒槽匹配來降低電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，且起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、運(yùn)行平穩(wěn)、效率高。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

一種低齒槽轉(zhuǎn)矩的薄壁筒式永磁無刷直流電機(jī)，包括導(dǎo)流環(huán)、定子、軸、軸承、支架和由轉(zhuǎn)子軛、磁極和內(nèi)部部件組成的電機(jī)轉(zhuǎn)子，電機(jī)支架固定電機(jī)定子和軸，定子的槽內(nèi)有采用雙層繞法繞制的三相定子繞組，電機(jī)轉(zhuǎn)子通過軸承安裝在軸上，電機(jī)轉(zhuǎn)子位于定子的內(nèi)側(cè)且和定子之間有一定間隙，轉(zhuǎn)子和定子在電機(jī)徑向上的總厚度較小，電機(jī)成薄壁筒形狀，電機(jī)轉(zhuǎn)子軛的外側(cè)粘結(jié)有稀土永磁磁極，轉(zhuǎn)子軛內(nèi)部安裝風(fēng)扇葉或水輪作為內(nèi)部部件；電機(jī)的一側(cè)安裝有罩住轉(zhuǎn)子軛、磁極和三相定子繞組的導(dǎo)流環(huán)，導(dǎo)流環(huán)固定在定子上；其特征在于：極數(shù)為2n、n為自然數(shù)且2n>30的轉(zhuǎn)子的n個(gè)N極和n個(gè)S極間隔排列，位于轉(zhuǎn)子外部的定子的6n+3個(gè)槽內(nèi)有A、B、C三相定子繞組，三相定子繞組星形連接，每相繞組有等匝數(shù)的2n+1個(gè)線圈，繞組節(jié)距為3，即本電動(dòng)機(jī)每相繞組線圈的個(gè)數(shù)比普通每極每相繞組線圈為1的普通電機(jī)的每相線圈的個(gè)數(shù)多1，A相多出的線圈將在第2槽和第5槽重復(fù)第1槽和第4槽的繞法，B相多出的線圈將在第4n+4槽和第4n+7槽重復(fù)第4n+3槽和第4n+6槽的繞法，C相多出的線圈將在第2n+3槽和第2n+6槽重復(fù)第2n+2槽和第2n+5槽的繞法；A相繞組在遇到B相繞組疊繞的第4n+4槽時(shí)也將多跨一個(gè)槽，從第4n+5槽開始繞，遇到C相疊繞時(shí)也需多跨一個(gè)槽；同理，B相、C相繞組在遇到其他相疊繞時(shí)也是如此。

本發(fā)明的有益效果如下：

該裝置的直流電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后，即可直接帶動(dòng)轉(zhuǎn)子的風(fēng)扇葉、水輪等內(nèi)部部件旋轉(zhuǎn)做功，這樣取消了原來電機(jī)與內(nèi)部部件的機(jī)械傳動(dòng)部分，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，節(jié)省了安裝空間，提高了系統(tǒng)效率。電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩小、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小、噪音低、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、運(yùn)行平穩(wěn)、效率高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的直流電機(jī)橫截面剖視圖，其中：1、磁極；2、定子；3、轉(zhuǎn)子軛；4、內(nèi)部部件。

圖2是圖1所示橫截面剖視圖的左視圖，其中：1、磁極；3、轉(zhuǎn)子軛；4、內(nèi)部部件；5、三相雙層定子繞組；6、導(dǎo)流環(huán)；7、支架；8、軸承；9、軸。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)嵌線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造做進(jìn)一步詳細(xì)說明。