[发明专利]永磁无刷直流电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种直流电机，特别是一种永磁无刷直流电机。

背景技术

参照图1-2、8-10。文献“专利公告号是CN201450436U的中国实用新型专利”公开了一种大功率永磁无刷直流高速电动机，该电机的定子铁心采用有槽结构，线圈嵌放于定子槽内，而齿则构成了电机的主磁路通道。

文献“《高速电机的设计特点及相关技术研究》[J]王凤翔沈阳工业大学学报2008.3p258-263”公开了不同齿槽数无刷直流电机的转矩脉动情况。图中曲线12显示的是定子为6槽时气隙磁场的变化情况；曲线13显示的是定子为24槽时气隙磁场的变化情况；而曲线14显示的则是采用无槽结构时气隙磁场的变化情况。坐标轴的纵轴表示的是气隙磁通的大小，单位是特斯拉(T)；横轴为时间轴，单位是秒(s)。从图13中可以看出，定子槽的存在必将带来明显的转矩脉动。

转子部件由转子轴1、轴承2，8、转子端板15、磁钢5、磁轭6构成。转子部件装配完毕后需要进行动平衡校验，以保证其在高速运转时有较小的振动冲击。在高速电机中，一般采用去重法实现动平衡。文献公开的转子部件没有专门的动平衡调节装置，因此动平衡调节困难，难以实现精密调节。

发明内容

为了克服现有的永磁无刷直流电机因定子齿槽结构而带来转矩脉动的不足，避免电机高速运转时因转子部件动不平衡造成振动冲击现象的发生，本发明提供一种永磁无刷直流电机。该电机转子部件由转子轴、轴承、磁钢、磁轭构成，磁轭的两侧有动平衡调节装置铜环，转子部件进行动平衡校验时，在铜环上去除铜环质量，可以实现精确的动平衡调节。定子铁心采用无槽的圆环结构，定子绕组采用有槽结构的绕制工艺并置于定子铁心内部。上述结构的采用可以明显的提高电机在运行性能，降低转矩脉动，达到电机低振低噪、运行平稳的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种永磁无刷直流电机，包括转子轴1、磁钢5、磁轭6、定子绕组10和定子铁心11，其特点是还包括铜环3、护环4、传感器磁钢座7和传感器磁钢9。所述磁轭6的两端分别设置铜环3，铜环3的内径与转子轴1过盈配合。磁钢5采用表贴式结构，磁钢5的外是护环4，护环4的内径与磁钢5外径等大，护环4的长度与磁钢5长度相等。磁轭6与转子轴1采用过盈配合，磁轭6端面与转子轴1轴肩贴合。传感器磁钢座7的左端面与右侧铜环3右端面贴合，传感器磁钢9在圆周方向上与磁钢5一致。定子铁心11采用硅钢片堆叠成圆环状，圆环状内壁是一层绝缘薄膜。定子绕组10外径与定子铁心11内径贴合。

所述铜环3的材料为H59-1。

所述护环4的材料为1Cr18Ni9Ti。

所述护环4的厚度是0.5-1mm。

所述定子铁心11硅钢片的材料是DW310-35。

所述定子绕组10内径比护环4外径大2mm。

本发明的有益效果是：由于转子部件由转子轴、轴承、磁钢、磁轭构成，磁轭的两侧有动平衡调节装置铜环，转子部件进行动平衡校验时，在铜环上去除铜环质量，实现了精确的动平衡调节。定子铁心采用无槽的圆环结构，定子线圈采用有槽结构的绕制工艺并置于定子铁心内部。上述结构的采用明显的提高了电机在运行性能，降低了转矩脉动，达到了电机低振低噪、运行平稳的目的。

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

附图说明

图1是背景技术永磁无刷直流电机的剖视图。

图2是图1中转子部件的剖视放大图。

图3是本发明永磁无刷直流电机的轴侧剖视图。

图4是图3中转子部件的剖视放大图。

图5是图3中定子绕组线圈的绕制工艺示意图。

图6是图3中定子铁心的轴侧放大图。

图7是图3中定子铁心与定子绕组组装后的部件放大图。

图8是背景技术中永磁无刷直流电机的定子铁心结构放大图。

图9是背景技术中永磁无刷直流电机定子铁心结构轴侧放大图。

图10是背景技术中不同定子铁心结构气隙磁场的比较曲线。

图中，1-转子轴，2-前端轴承，3-铜环，4-护环，5-磁钢，6-磁轭，7-传感器磁钢座，8-后端轴承，9-传感器磁钢，10-定子绕组，11-定子铁心，12-定子为六槽时气隙磁场变化曲线，13-定子为二十四槽时气隙磁场变化曲线，14-无槽定子气隙磁场变化曲线，15-转子端板。

具体实施方式

本实施例以下表各项为参数目标进行设计：

表.1主要参数表