[發(fā)明專利]直驅(qū)電機(jī)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810529932.3
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108696016A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐雪華;劉兵;吳旭峰;王淵峰;阮景齡
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州精導(dǎo)智能科技有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K1/16;H02K11/215
• 代理公司: 廈門福貝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35235
• 代理人: 郝學(xué)江

本發(fā)明公開了一種直驅(qū)電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子包括定子鐵芯、定子繞組、霍爾組件和絕緣件，所述定子鐵芯包括多個定子齒，相鄰的兩個所述定子齒之間形成定子槽；所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯、磁瓦和轉(zhuǎn)子軸套，所述磁瓦為削弧結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)子鐵芯包括多個磁極和多個轉(zhuǎn)子齒，相鄰的兩個所述轉(zhuǎn)子齒之間形成轉(zhuǎn)子燕尾槽；所述定子槽和所述磁極采用近槽配合，所述磁瓦設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子燕尾槽中；所述定子槽的數(shù)量為6?72，且為3的公倍數(shù)；所述磁極的數(shù)量為4?78，且為2的公倍數(shù)，所述定子槽的數(shù)量與所述磁極的數(shù)量的差值不大于6。本發(fā)明的直驅(qū)電機(jī)，結(jié)構(gòu)合理，通過優(yōu)化定子和轉(zhuǎn)子的齒槽配合及磁路設(shè)計，有效改善了電機(jī)的運(yùn)行，具有良好的推廣效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直驅(qū)電機(jī)。

背景技術(shù)

DDR(直驅(qū)旋轉(zhuǎn))電機(jī)是一種在驅(qū)動系統(tǒng)控制下將電機(jī)直接連接到負(fù)載上，實現(xiàn)對負(fù)載的直接驅(qū)動的電機(jī)。其特點為扭矩大、定位精度高、運(yùn)動平穩(wěn)、響應(yīng)速度快、振動低、噪音少、節(jié)能、壽命長、維修方便等優(yōu)良的電機(jī)特性。目前直驅(qū)電機(jī)多采用傳統(tǒng)電機(jī)技術(shù)方案設(shè)計特點如下分布式繞組、定子槽數(shù)遠(yuǎn)大于磁極數(shù)，磁極弧角度，氣隙磁場諧波含量大。空間氣隙諧波磁場會引起反電勢諧波和轉(zhuǎn)矩脈動，極大的影響了直驅(qū)電機(jī)平穩(wěn)控制和運(yùn)行，尤其體現(xiàn)在直驅(qū)電機(jī)的低速段的控制性能。另外因為電機(jī)氣隙磁場諧波會產(chǎn)生諧波激振力，從而引起電機(jī)效率偏低、振動大、電磁噪音大。

另外的傳統(tǒng)大慣量高速直驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)子一般采用無磁鋼套或高強(qiáng)度纖維線，將表貼磁瓦固定防止其高速受離心脫落，此種結(jié)構(gòu)要么制造工藝復(fù)雜要么因為無磁鋼套強(qiáng)度限制，鋼套厚一般在0.5mm以上，從而導(dǎo)致永磁電機(jī)的氣隙達(dá)到1.5mm以上，在保持電機(jī)退磁能力及氣隙磁場密度，必須加厚永磁體厚度，從而帶來永磁體的利用率較低及氣隙磁場畸變難以達(dá)到有效的正弦形磁場，氣隙磁場諧波含量大。

而目前改善氣隙磁場諧波通常采用轉(zhuǎn)子磁極削弧、轉(zhuǎn)子斜極、改善繞組布局等技術(shù)方案，雖然能在一定程度上得到較好的氣隙磁場波形和電機(jī)反電勢波形，但對于高精度、高效率、高轉(zhuǎn)矩密度的直驅(qū)電機(jī)使用上述技術(shù)改進(jìn)方案難以達(dá)到。其根本原因在于定子和轉(zhuǎn)子齒槽的配合存在問題。由此可見，設(shè)計一種優(yōu)化齒槽配合和定子和轉(zhuǎn)子磁路波形的直驅(qū)電機(jī)是亟待解決的生產(chǎn)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種直驅(qū)電機(jī)，通過優(yōu)化齒槽配合和定子和轉(zhuǎn)子磁路波形，以克服現(xiàn)有直驅(qū)電機(jī)技術(shù)中反電勢畸變嚴(yán)重、諧波含量大、轉(zhuǎn)矩脈動大、電機(jī)控制精度和運(yùn)行不平穩(wěn)等問題，并通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計提高轉(zhuǎn)速的范圍，提高直驅(qū)電機(jī)額定功率的輸出。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種直驅(qū)電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子包括定子鐵芯、定子繞組、霍爾組件和絕緣件，所述定子鐵芯包括多個定子齒，相鄰的兩個所述定子齒之間形成定子槽；所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯、磁瓦和轉(zhuǎn)子軸套，所述磁瓦為削弧結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)子鐵芯包括多個磁極和多個轉(zhuǎn)子齒，相鄰的兩個所述轉(zhuǎn)子齒之間形成轉(zhuǎn)子燕尾槽；所述定子槽和所述磁極采用近槽配合，所述磁瓦設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子燕尾槽中；所述定子槽的數(shù)量為6-72，且為3的公倍數(shù)；所述磁極的數(shù)量為4-78，且為2的公倍數(shù)，所述定子槽的數(shù)量與所述磁極的數(shù)量的差值不大于6。

優(yōu)選的，所述定子和所述轉(zhuǎn)子之間的氣隙g為0.5-3mm，所述定子鐵芯的厚度L為5-300mm，所述定子的外徑D為50-600mm，所述轉(zhuǎn)子的軸固定內(nèi)徑D0為15-350mm，所述轉(zhuǎn)子的軸定位內(nèi)徑D1為15-250mm。

優(yōu)選的，所述霍爾組件包括絕緣框架、PCB接線板和霍爾傳感器。

優(yōu)選的，所述霍爾傳感器的數(shù)量為3個。

優(yōu)選的，相鄰的兩個所述霍爾傳感器與圓心之間連線的夾角β為7.5°≤β≤120°。

優(yōu)選的，所述定子裝配完成后采用環(huán)氧樹脂進(jìn)行整體固化。