[发明专利]无刷电机和电动泵

说明书

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的无刷电机和如权利要 求2的前序部分所述的电动泵。

直流电机总是具有固定部件(定子)和转动部件(转子)。这些部件 中的一个装配永磁铁，另一个则装配线圈。这类直流电机主要有两种。

为使转子转动，由线圈提供的电磁场也必须发生转动。并且它的转动 速度必须与转子的相同。

传统的解决方案是让线圈在转子上，并且通过与电刷结合的集电器来 反转极性。这也是最廉价的解决方案，但它具有例如电刷火花或磨损这样 的缺点。

最新的解决方案是让线圈在定子上，并且通过包括功率电子开关的电 子线路来反转极性。该解决方案必须知道转子的实际位置。而解决这一问 题的众所周知的一种方案是使用磁场传感器(主要是霍尔传感器)来检测 转子的旋转磁场。

例如从EP 1 170 903 A2中还可以了解到一种在不使用传感器的情况 下操作无刷电机的方案。但是这种方案的灵活性非常差，因为它必须进行 调整以适应所有电机参数，例如惯性或介电常数。

在2003年1月的、“Control Solutions”第76卷的第38-41页中公开 的由Tom Wolff撰写的文章“Machine-Mounted control takes material handling to new level of efficiency”示出了一种模块式材料处理系统。该文 章还表明甚至例如壳体这样的纯粹的机械问题对于电机的构造而言都是 非常重要的。

例如防意外接触、防尘或防进水这样的问题也都是非常重要的。

引出本发明的问题出现于设计用于泵的电机。该解决方案适用于上述 所有类型的问题。

该问题通过根据权利要求1教导的无刷电机，和根据权利要求2教导 的电动泵得到解决。

原则上，我们因此得到了包括电子设备、线圈和所有其它敏感部件的 纯静止部件，该部件在必要时甚至可以是气密密封的。同样地，原则上电 机的非静止部件，例如转子、滚珠轴承和输出轴，可以被制成为被驱动装 置的一部分，在我们的实例中为泵轮。后者显然是暴露在流体中的，并且 必须承受住它。

本发明的进一步实施例将在以下说明中被认识到。

接下来将在附图的帮助下描述本发明：

图1示出了根据本发明的无刷电机的剖面图。

图1所示的剖面图首先示出了无刷电机的普通部件，例如电机壳体 MH，定子线圈SC，印刷电路板PCB和用于检测转子位置的霍尔传感器 HS。它还示出了带有转子磁铁RM和输出轴OS的转子R。与普通无刷电 机的一贯作法大不相同的是，转子R和输出轴OS并不是被支承在位于印 刷电路板PCB所在区域中的、一般为滚珠轴承的轴承内。于是，这些轴 承在输出轴OS的另一端上应当是单侧的。

根据本发明的无刷电机的主要元件是位于带有转子磁铁RM的转子R 与定子线圈SC之间的杯状壳体。这种杯状壳体当然应当是无磁性的，因 此形成无磁性的外壳NME。

由于壳体NME无论如何都必须是无磁性的，因此必要的电磁场传感 器，例如霍尔传感器HS，能够被轻易地设置在壳体NME的外侧。

这种杯状壳体NME能够轻易地用任意合适的塑料材料制成。因此能 够轻易地在这种杯形物的顶部设置用于安装到电机壳体MH上并且因此 将其封闭的凸缘。无磁性的外壳NME于是大体为顶帽状。

原则上，该杯状物的底部(或该顶帽的顶部)可具有用于保持滚珠轴 承的凹部，其中所述滚珠轴承用于支承带有输出轴OS的转子R。在这种 情况下，该杯状壳体NME应具有必要的稳定性以支承这种轴承。如果对 密封性的要求不是太高的话，可在该杯状物的底部预设用于输出轴的开 口，并将该轴承设在其外侧。

如果这种无刷电机成为根据本发明的电动泵的一部分，那么密封就不 成问题。电机部分和泵部分于是可以在输出轴侧通过法兰连接在一起。