[發明專利]一種無人機用無鐵芯盤式電機

有效

• 申請號: 201811310722.1
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109347292B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 李建貴;羅瑞仁;肖玉坤;劉金城
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H02K21/24
• 分類號: H02K21/24;H02K1/27
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 劉秋芳;周舒蒙

本發明公開了一種無人機用無鐵芯盤式電機，包括機座盤、定子電樞盤、端蓋盤和若干永磁體，所述機座盤與無人機的固定組件相連，所述定子電樞盤同軸固定于機座盤上；所述端蓋盤外側與無人機的待驅動組件固連；所述永磁體與定子電樞盤正對布置，永磁體沿端蓋盤周向均勻間隔粘貼于端蓋盤的內側，且永磁體的N極和S極依次交替均勻分布；所述永磁體為不等厚永磁體，永磁體沿端蓋盤的軸向充磁。本發明的有益效果為：本發明采用不等厚的永磁體交替分布，大大降低了無鐵芯盤式電機諧波現象，繼而減小了驅動時產生的噪聲，電機運行更可靠。

技術領域

本發明涉及一種無鐵芯盤式電機，具體涉及一種無人機用無鐵芯盤式電機。

背景技術

無人機的運行需高效的驅動電機帶動旋翼高速旋轉，這就對驅動電機的重量與軸向長度有較苛刻的要求。目前，無人機常用徑向磁通電機作為主要驅動電機，雖能達到性能要求，但其重量大，軸向尺寸長，不適用于對重量與體積要求高的場合，嚴重限制了無人機領域的發展；普通盤式電機能滿足軸向尺寸短的要求，但其效率低，漏磁較嚴重，性能較低；普通無鐵芯盤式電機質量較小，且軸向尺寸合理，但其諧波現象嚴重，噪聲大，且磁能利用率不高，效率低，不適合對驅動電機有高性能要求的無人機領域。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有技術的不足，提供一種噪聲小、平穩性高的無人機用無鐵芯盤式電機。

本發明采用的技術方案為：一種無人機用無鐵芯盤式電機，包括機座盤、定子電樞盤、端蓋盤和若干永磁體，所述機座盤與無人機的固定組件相連，所述定子電樞盤同軸固定于機座盤上；所述端蓋盤外側與無人機的待驅動組件固連；所述永磁體與定子電樞盤正對布置，永磁體沿端蓋盤周向均勻間隔粘貼于端蓋盤的內側，且永磁體的N極和S極依次交替均勻分布；所述永磁體為不等厚永磁體，永磁體沿端蓋盤的軸向充磁。

按上述方案，所述永磁體整體呈T型結構，永磁體兩端厚度與永磁體中部厚度之比為1:2。

按上述方案，所述端蓋盤的外周面向下延伸，延伸段的內壁固定隔磁環，隔磁環的內圈與永磁體的外壁面粘貼，永磁體緊密貼合所述隔磁環的同時與所述端蓋盤粘接；所述隔磁環采用不導磁材料制成。

按上述方案，在定子電樞盤的內側開設有同軸的環形槽，環形槽內固定有調磁環。

按上述方案，端蓋盤、隔磁環及永磁體組成電機轉子；定子電樞盤、機座盤及調磁環組成電機定子，電機定子與轉子間無機械接觸。

按上述方案，所述調磁環包括若干依次相連的導磁塊和非導磁塊，導磁塊和非導磁塊均勻交替間隔布置。

按上述方案，所述永磁體與所述調磁環間設有軸向氣隙。

按上述方案，導磁塊的個數Z、永磁體的極對數P_b、定子電樞盤的電樞繞組極對數P_r三者應滿足如下關系：

Z＝P_b+P_r。

按上述方案，定子電樞盤由已繞制完成的電樞繞組灌裝而成，電樞繞組為三相繞組，按24槽8極單層鏈式繞組繞法繞制。

按上述方案，所述端蓋盤外側沿周向開設多個螺栓孔，端蓋盤通過螺栓與無人機的待驅動組件固連。

本發明的有益效果為：

1、本發明采用不等厚的永磁體交替分布，大大降低了無鐵芯盤式電機諧波現象，繼而減小了驅動時產生的噪聲，電機運行更可靠。

2、與傳統表貼式永磁體相比，本發明增加隔磁環輔助固定，在起隔磁作用的同時支撐永磁體，減小永磁體因高速而離心力過大產生的危險，增加電機安全性。

3、本發明引入調磁環，調磁環對電機磁場進行調制，仿真結果表明，相比于無調磁環電機，本發明所述電機磁鏈畸變更小，平穩性更高；