[發(fā)明專利]一種高效精密直流無刷電動機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711283663.9
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN107979202B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬開宏;張子茂
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市萬至達(dá)電機(jī)制造有限公司
• 主分類號: H02K3/46
• 分類號: H02K3/46;H02K7/14;H02K5/16;H02K1/27;H02K3/50;H02K3/47
• 代理公司: 深圳市創(chuàng)富知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44367
• 代理人: 曾敬

本發(fā)明公開了一種高效精密直流無刷電動機(jī)。其包括從上至下依次安裝在同一軸線上的外轉(zhuǎn)子組件、圓環(huán)磁石、電樞繞組組件、疊壓定子和機(jī)座組件，所述外轉(zhuǎn)子組件包括前端蓋以及與所述前端蓋開模澆注一體成型的機(jī)殼和轉(zhuǎn)軸；所述電樞繞組組件包括空心杯電樞繞組、繞組線頭連接板和端子線；所述疊壓定子安裝在機(jī)座組件的中間圓柱上，疊壓定子由若干無齒槽結(jié)構(gòu)硅鋼片疊壓而成；所述機(jī)座組件包括法蘭、設(shè)置在法蘭內(nèi)的軸承和墊片、以及設(shè)置在法蘭上方的中間圓柱。本發(fā)明中，電機(jī)裝配精度提高，組裝工藝簡單且成本降低；電機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)，振動、噪聲降低，而且空間利用率更高，有利于減小電機(jī)尺寸，提高電機(jī)功率密度；電機(jī)的輸出效率明顯提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及永磁電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高效精密直流無刷電動機(jī)。

背景技術(shù)

高效精密直流無刷電動機(jī)典型的應(yīng)用領(lǐng)域為無人機(jī)行業(yè)，以無人機(jī)動力電機(jī)為例，目前主要采用常規(guī)的永磁無刷直流電動機(jī)、空心杯有刷電動機(jī)和普通鐵芯有刷電動機(jī)。

其中，常規(guī)的永磁無刷直流電動機(jī)的定子采用的是有齒槽結(jié)構(gòu)的硅鋼片疊裝而成，漆包銅線可以方便地繞制在定子齒上，但存在一些缺陷：其一，存在一定的齒槽轉(zhuǎn)矩，使得電機(jī)的振動、噪聲比較明顯；其二，開有齒槽的定子經(jīng)規(guī)整地繞制漆包線后仍然存在一定的空間浪費(fèi)；其三，有齒槽結(jié)構(gòu)的定子不適應(yīng)于小尺寸結(jié)構(gòu)，因而應(yīng)用于無人機(jī)領(lǐng)域存在不足之處；其四，有齒槽結(jié)構(gòu)的定子通常齒部磁通密度設(shè)計值較高(1.8T左右)，在磁場交變頻率(14極磁石)高達(dá)近一千赫茲下鐵損值增加十分顯著，影響電機(jī)的輸出效率。此外，由于普通無刷電機(jī)一些零部件采用機(jī)加工的方式，因此成本比較高。

空心杯有刷電動機(jī)雖然在一定條件下效率/功率密度比較高，但是它擁有的電刷結(jié)構(gòu)和高速轉(zhuǎn)動的空心杯繞組，使得運(yùn)行轉(zhuǎn)速和承載電流有限，而且電刷容易磨損，使用壽命有限，主要應(yīng)用于中、低檔無人機(jī)產(chǎn)品中。而普通的鐵芯有刷電機(jī)因其諸多缺點，基本上只能在低端的玩具型無人機(jī)領(lǐng)域使用。

因此，針對目前市面上的這些無人機(jī)動力電機(jī)產(chǎn)品存在的問題，相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的工程人員有必要開發(fā)出電氣性能參數(shù)更優(yōu)異且精密、小巧的動力電機(jī)，以提高目前主流無人機(jī)動力電機(jī)的續(xù)航時間，同時還能降低成本，為無人機(jī)行業(yè)注入更多的活力。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種高效精密直流無刷電動機(jī)，解決了有刷空心杯電機(jī)壽命短和永磁無刷電機(jī)成本高、效率低的問題，同時具有運(yùn)行平穩(wěn)、振動小、噪聲低、體積小的優(yōu)點。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種高效精密直流無刷電動機(jī)，包括從上至下依次安裝在同一軸線上的外轉(zhuǎn)子組件、圓環(huán)磁石、電樞繞組組件、疊壓定子和機(jī)座組件，所述外轉(zhuǎn)子組件包括前端蓋以及與所述前端蓋開模澆注一體成型的機(jī)殼和轉(zhuǎn)軸；所述電樞繞組組件包括空心杯電樞繞組、繞組線頭連接板和端子線，其中所述繞組線頭連接板由設(shè)置在空心杯電樞繞組上下兩側(cè)的上連接電路板及下連接電路板組成；所述疊壓定子安裝在機(jī)座組件的中間圓柱上，疊壓定子由若干無齒槽結(jié)構(gòu)硅鋼片疊壓而成，所述空心杯電樞繞組套裝在所述疊壓定子的外側(cè)并膠接固定；所述機(jī)座組件包括法蘭、設(shè)置在法蘭內(nèi)的軸承和墊片、以及設(shè)置在法蘭上方的中間圓柱，所述法蘭在靠近電樞繞組組件的端子線的出口處設(shè)有端子線卡扣；所述空心杯電樞繞組通過端子線與無刷驅(qū)動器對應(yīng)端口連接。

進(jìn)一步的，所述機(jī)殼為圓環(huán)型結(jié)構(gòu)，機(jī)殼采用軟磁性材料制成，機(jī)殼上與前端蓋配合的端部設(shè)有若干缺口，所述機(jī)殼與前端蓋通過缺口咬合安裝在一起。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)軸與前端蓋配合一端表面采用滾花工藝處理，轉(zhuǎn)軸的末端采用緊固環(huán)固定。

進(jìn)一步的，所述圓環(huán)磁石的中部開設(shè)一圓孔，轉(zhuǎn)軸穿過圓孔將圓環(huán)磁石套裝在外轉(zhuǎn)子組件的機(jī)殼內(nèi)，所述圓環(huán)磁石與機(jī)殼之間采用間隙配合，且通過強(qiáng)力膠粘接固定。