[實用新型]一種外轉子無刷直流電機的定子結構

有效

• 申請號: 201220622622.4
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN202949290U
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 郭其鋒;房康寧;張祥虎;邊道海;王青;張妙飛
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: H02K1/14
• 分類號: H02K1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種外轉子無刷直流電機的定子結構，尤其適用于電動車輛、航模、紡織機械等工業部門的驅動系統。無刷直流電機特別是它較好的高速(超高速)性能和更高的轉矩/體積比,因而在要求有良好的靜態和高動態響應的伺服驅動系統中，如數控機床、機器人等應用中很有優勢。目前無刷直流電機的應用范圍已遍及國民經濟各個領域，特別是家用電器、電動汽車、航空航天等領域。?

背景技術

傳統的外轉子無刷直流電機，定子磁極端面結構呈現為凸圓弧面結構，轉子磁極端面為凹圓弧面結構，外轉子直流無刷電機由于采用轉子在外側并有永磁磁極，定子在內側并有電樞繞組，且電機采用方波電流供電，其固有的齒槽轉矩波動大，導致噪聲增大，影響工作效率。其原因是：是由永磁體與電樞齒間相互作用力的切向分量的波動引起的。當定轉子存在相對運動時，處于永磁體極弧部分的電樞齒與永磁體間的磁導基本不變，因此這些電樞齒周圍的磁場也基本不變而與永磁體的兩側面對應的由一個或兩個電樞齒所構成的一小段區域內，磁導變化大，引起磁場儲能化，從而產生齒槽轉矩。?

發明內容

本實用新型的目的是針對已有技術的不足之處，提供一種外轉子無刷直流電機的定子結構，通過改變電機定子齒部結構，減小定子齒部周圍磁導變化，降低定子齒中心氣隙磁密，減小有害諧波分量，從而降低齒槽轉矩脈動，減少噪聲，提高電機的工作效率。?

本實用新型的外轉子無刷直流電機定子結構，包括軸、定子軛部、定子齒部，相互配合的定子齒部中部增加一個矩形輔助槽，或是定子齒部中心線兩側增加兩個對稱的矩形輔助槽，或是定子齒部中部增加一個凹弧輔助槽。?

本實用新型將定子齒部結構進行改造，將其制做成擁有輔助槽的結構。外轉子無刷直流電機的齒槽轉矩的波形由定子齒槽和永磁體的磁場相互作用決定，由于經過氣隙的磁場主要通過齒間，并沒有深入到槽內，所以輔助槽的槽深對齒槽轉矩的影響不大，但與輔助槽的個數、形狀有著很大關系。?

采用輔助槽之后對于外轉子無刷直流電機有著以下的益處：（1）增加輔助槽即在沖片表面加輔助凹槽，類似于增加了沖片槽位，從而可以使一個轉子旋轉周期內，齒槽轉矩的變化頻率增加，使其主要作用的諧波增大。加輔助凹槽可以減少主要的諧波分量，同時輔助凹槽本身會產生諧波，當輔助凹槽產生的諧波與原定子產生的諧波同相位變化時，會使定位力矩升高；反之，會使定位力矩降低。輔助凹槽中心線與定子沖片中心線的夾角決定了二者是同相還是反相。所加輔助凹槽產生的諧波，將會抵消原來有害的諧波分量的?P?次諧波，同一沖片在對稱位置上排布能取得較好的效果。（2）由于定子齒的聚磁作用，一般氣隙齒密的峰值在齒的中部，輔助槽可以降低定子齒中心氣隙磁密，從而降低齒槽轉矩的峰值，降低齒槽轉矩脈動。?

附圖說明

圖1是本發明的外轉子無刷直流電機的定子結構實例一示意圖。?

圖2是本發明的外轉子無刷直流電機的定子結構實例二示意圖。?

圖3是本發明的外轉子無刷直流電機的定子結構實例三示意圖。?

圖中：1－軸，??2－定子齒部，3－定子軛部，4－矩形輔助槽，5－轉子磁極，6－凹弧輔助槽。?

具體實施方式

下面結合附圖中的實施例對本實用新型作進一步的描述：?

????本實用新型的外轉子無刷直流電機定子結構，以兩相的外轉子無刷直流電機的定子結構為例，它由軸1、定子齒部2、定子軛部3、矩形輔助槽4、轉子磁極5和凹弧輔助槽6構成。

圖1所示，定子齒部2中部分增加一個矩形輔助槽4。?

圖2所示，定子齒部2中間線兩側增加兩個矩形輔助槽4。?

圖3所示，定子齒部2中部分增加一個凹弧輔助槽6。??