[發明專利]一種無槽永磁無刷電機結構

無效

• 申請號: 201210103672.6
• 申請日: 2012-04-11
• 公開（公告）號: CN102593990A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 葛建勇
• 申請（專利權）人: 葛建勇
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K1/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及無刷電機結構，具體為一種無槽永磁無刷電機結構。

背景技術

傳統的無槽電機結構，主要以空心杯電機結構為主，因為不含繞線鐵芯，漏磁嚴重，氣隙磁場強度在定子線圈內部衰減厲害，磁體利用率不高，不適合做大尺寸大功率電機；并且其繞線工藝相當復雜，生產效率極其低下，要求工裝設備非常苛刻，因此生產難度和成本都較高。

發明內容

本發明針對上述問題，設計一種無槽永磁電機，工藝、結構簡單，適合大中型電機制造。

本發明的設計方案如下：一種無槽永磁無刷電機結構，由外向內分別由電機殼、導磁環、繞線定子、永磁轉子、硅鋼疊片和轉軸構成。每個定子線圈由2瓣帶有環形繞線的半圓形定子骨架構成，骨架中間為空腔，永磁轉子被包裹在定子線圈的空腔內，并可以在空腔內旋轉?；蛘叨ㄗ泳€圈是繞線進行環繞成空腔線圈，再由高溫膠水定型，2瓣空腔線圈合并后將永磁轉子裝在空腔內，永磁轉子與定子線圈之間有間隙，可以在空腔內旋轉。定子線圈的繞線結構還包括跑道型繞線線圈。定子線圈的2瓣定子骨架或2瓣空腔線圈的結合處留有間隙，永磁轉子的轉子軸穿過間隙，并可正常轉動。

定子線圈與永磁轉子的作用力在繞線定子空腔內部形成。一個定子線圈和一個永磁轉子組裝形成一個組合單元，每一個單元構成電機的一相。三相電機由三個組合單元構成，由轉子軸串聯，每個單元的永磁轉子磁極在徑向偏轉120度。根據電機相位的不同要求，設置組合單元的數量。組合單元之間用硅鋼疊片隔開。定子線圈和永磁轉子組合起來的各個單元的間隙在軸向是貫通的，以利于接出引線和安裝霍爾傳感器。

永磁轉子由轉子骨架和包裹在外的永磁體構成，中間帶有一轉子軸。繞線定子上2個半圓形定子骨架對扣，結合處留有間隙，間隙大于轉子軸，永磁轉子的轉子軸穿過間隙，并可正常轉動。另外在間隙處靠定子骨架邊緣位置上安裝有霍爾傳感器，用于檢測電機相序。定子線圈和永磁轉子組合起來的每個單元的間隙在軸向是貫通的，以利于接出引線和安裝霍爾傳感器。

本發明的轉子在定子線圈內部，定子線圈通電后，其產生的磁場在繞線內部集中并且均勻，漏磁相對非常低，開創性的運用了定子內部磁場與轉子作用產生扭矩的結構，對磁能的利用率比傳統電機結構高得多。另外繞線非常簡單，僅僅是一種環形繞線方式，無需復雜工序工裝設備，降低生產難度，能極大提高生產效率；同時本新型結構，可制造更大尺寸和更大功率的無槽電機，完全突破了一般空心杯電機的功率和尺寸極限。

附圖說明

圖1為三相電機的軸向截面示意圖；

圖2為三相電機的徑向截面示意圖圖；

圖3為定子線圈與永磁轉子的結構示意圖；

圖4為繞線環與永磁轉子的結構示意圖；

圖5為本發明的磁場分布模擬圖；

其中1——電機殼，2——導磁環，3——繞線，4——定子骨架，5——永磁體，6——轉子骨架，7——轉子軸，8——硅鋼疊片，9——霍爾傳感器，10——繞線環。

具體實施方式

下面結合具體實施例和說明書附圖對本發明作進一步說明。此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

實施例：如圖1所示，三相電機，由外向內分別由電機殼、導磁環、繞線定子、永磁轉子、硅鋼疊片和轉軸構成。如圖2和圖3所示每個繞線定子由2個帶有環形繞線的半圓形定子骨架構成，可以選用耐高溫塑料模具注塑成型，成型的定子骨架為內部空腔的半圓結構，外部按環形繞上繞線。兩個定子骨架相對，形成一個空腔的整圓，永磁轉子被包裹在繞線定子的內部空腔內，永磁轉子與定子線圈之間有間隙，永磁轉子可以在空腔內旋轉。定子線圈的繞線結構還包括跑道型繞線線圈。定子線圈的2個定子骨架的結合處留有間隙，永磁轉子的轉子軸穿過間隙，并可正常轉動。

一個繞線定子和一個永磁轉子組裝形成一個組合，電機殼內安裝有3個繞線定子和永磁轉子組合，由轉子軸串聯，每個單元的永磁轉子磁極在徑向偏轉120度。每個組合之間用硅鋼疊片隔開，電機殼內壁安裝導磁環，選用硅鋼片沖制或者導磁帶材卷制，此導磁環一方面用于形成磁路通道，一方面用于屏蔽磁場向電機殼外輻射。

永磁轉子由轉子骨架和包裹在外的永磁體構成，中間帶有一轉子軸。繞線定子上2個半圓形定子骨架對扣，結合處留有間隙，在間隙處靠定子骨架邊緣位置上安裝有霍爾傳感器，用于檢測電機相序。間隙的存在也使得電機的引線布置較方便。

定子線圈，按設計參數選取漆包線，上機繞制到定子骨架上，采用簡單的環形繞線方式即可。