[發明專利]密封爪極軸向磁路永磁無刷直流電動機

有效

• 申請號: 201410738701.5
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN104377843A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 金鋼
• 申請（專利權）人: 蘇州福格納機電有限公司
• 主分類號: H02K1/12
• 分類號: H02K1/12;H02K1/27;H02K11/00;H02K29/08;H02K5/16
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 羅習群

技術領域

本發明涉及汽車發動機應用的電機，例如節氣門，廢棄再循環，渦輪增壓，渦流控制等閥門的控制。

背景技術

隨著國民經濟和人民生活水平的提高,各種車輛的保有量呈逐年快速增長趨勢，汽車發動機控制的電氣化不斷推進，替代原有的簡單機械或液壓控制。電氣化的精確控制，可以大幅改善汽車的性能，降低油耗，同時控制排放。而這些閥體電氣化的控制，需要精密機電產品實施控制，而且這種電機必須能承受發動機環境高溫，震動，廢棄侵蝕，同時保證長壽命使用。?

電機內部的電子部件是敏感器件，極易受到腐蝕損壞，鐵芯表面會銹蝕，內部軸承會污染或銹蝕，嚴重影響到電機的壽命和可靠性。閥門驅動電機工況時長時間帶載工作，在電機密閉情況下，若不進行熱設計和散熱處理，電機溫升會使得磁鋼磁性能和線圈絕緣下降，甚至導致高溫電機失效。同時汽車發動機周邊閥體安裝空間有限，需要控制電機整體尺寸。

電機采用傳統徑向磁路結構，需要兩套軸承進行支撐，再加上普通的傳感器安裝支架，電機會特別長，不利于系統的集成。

而如果使用有刷電機布置，不僅有刷電機無法滿足發動機高壽命要求，而且他需要齒輪組合扭矩轉換，產生額外的布置難度和質量控制復雜性。

發明內容

針對上述汽車發動機應用的電機特殊使用需求，傳統結構電機，不能滿足要求，本發明提供一種密封爪極軸向磁路永磁無刷直流電動機，該電機定子是在一底座四周垂直均勻固定爪極，爪極的中心線與轉軸的軸線平行，爪極上套裝線圈繞組，電機定子的底座、底座爪極上的線圈繞組，用塑材覆封，形成桶形塑封件，另有罩蓋蓋封在桶形塑封件上，電機轉子的轉軸穿過定子底座，垂直固定一鐵芯，鐵芯上均勻固定永磁體磁鋼，鐵芯的另一個面中心位置，固定一塊傳感器磁鋼，該傳感器磁鋼與罩蓋內壁固定的霍爾傳感器相對應。

所述轉子上的磁鋼為軸向充磁，磁鋼表面形成N-S-N-S.....?交叉分布的磁場，氣隙中磁場方向為軸向。

所述電機定子爪極為2n,n=1,2,3…,?爪極上的線圈繞組，首尾相連，構成單相電機，或者，將線圈分為二相、三相、四相和五相。

所述傳感器磁鋼是軸向充磁，軸向形成兩個環形磁鋼面上N-S極。

所述電機轉軸采用單軸承支撐，轉軸設置有動密封結構。

所述罩蓋端口，有數個卡勾，與該卡勾相對應位置，桶形塑封件端口有數個卡槽，罩蓋蓋合桶形塑封件后，卡勾卡進卡槽內。

所述塑材為導熱絕緣材料。

所述罩蓋蓋封桶形塑封件，還有“O”形密封圈。

本發明的優點是，本發明的電機進行了雙重密封設計和導熱設計，環境適應性強，降低腐蝕失效概率，可靠性高，壽命長；本發明電機采用軸向磁路，磁鋼作用面積大，氣隙磁密高，力矩大，效率高，同時尺寸空間小，系統集成性強；本發明電機采用爪極結構，通過控制爪極的個數和控制脈沖數，可有效控制不同閥門的開啟角度，與不同車型的控制閥適配性強。本發明軸承采用軸向推力軸承，軸承受軸向力。電機傳感器采用霍爾傳感器和驅動電路一體的封裝形式，有效減少安裝空間。市場前景廣闊。

附圖說明

附圖1是本發明結構剖視圖。

附圖2是電機定子結構立體圖。

附圖3是電機轉子立體結構圖。

附圖4是電機轉子立體結構另一面立體圖。

附圖5是傳感器磁鋼充磁方向示意圖。

圖中標號說明：

1—爪極；2—線圈；3—底座；4—轉子永磁體磁鋼；5—轉子鐵芯；6—軸承；7—轉軸；8—傳感器磁鋼；9—線圈骨架，10—導熱塑料，11—靜密封圈，12—罩蓋，13—動密封圈，14—插針，15-霍爾傳感器，16-安裝螺釘，17-卡勾。

具體實施方式

請閱附圖所示，本發明電機定子是在一底座3四周垂直均勻固定爪極1，爪極1的中心線與轉軸7的軸線平行，爪極1上套裝線圈繞組2，電機定子的底座3、底座爪極1上的線圈繞組2，用塑材10覆封，形成桶形塑封件，另有罩蓋12蓋封在桶形塑封件上，電機轉子的轉軸7穿過定子底座3，垂直固定一鐵芯5，鐵芯5上均勻固定永磁體磁鋼4，鐵芯5的另一個面中心位置，固定一塊傳感器磁鋼8，該傳感器磁鋼8與罩蓋12內側固定的霍爾傳感器15相對應，本發明采用的傳感器為無PCB板結構，一體封裝霍爾傳感器，避免了一般PCB板電子件暴露在環境中的失效風險，而且更加緊湊集成。

所述轉子上的磁鋼4為軸向充磁，磁鋼4表面形成N-S-N-S.....?交叉分布的磁場，氣隙中磁場方向為軸向。