[发明专利]无槽式无刷直流电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种无刷直流电机，尤其涉及一种无槽式无刷直流电机。

背景技术

常规的永磁电机一般采用换向器和电刷组成的换向系统，在许多特殊的应用场合，尤其是在低端应用领域，此类电机应用较广泛。然而，从不同电压的各种汽车到专门的电力设备，对电子控制系统的依赖性不断增加，同时，长寿命、高效率、可靠性强、低电磁干扰和噪音这些参数变得更加重要，无刷直流电机能满足上面的要求，而且和电刷相关的问题亦得到消除，从而无刷直流电机得到广泛的推广应用。

现有的通用型无刷直流电机，它的定子通常是有齿槽的结构，请见图5和图6，这种有齿槽结构的电机在运行时，会产生相应的齿槽转矩，这种齿槽转矩是不能消除的，这是有槽结构的特性，而这种不可消除的齿槽转矩势必会影响电机的性能。电机在高速运转时，有齿槽结构的定子所引起的负面效应会更加明显，电机的振动、噪音及温升会急速增加；而在静态时，电机的cogging torque即齿槽扭力也较为明显。

另外，现有市面上的一些无槽无刷电机，由于内置电路板流过的电流比较大，很容易导致电机的升温过大，从而引发电机不良。为了避免这现象，其采用驱动板是直接外置的方式，该放置方式由于无法实现一体化，这样不仅影响移动操作，而且体积大占用空间大，给使用者带来了很大的不便性。

因此，市面上急需一种可克服上述缺陷的无刷直流电机。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种无槽式无刷直流电机，该有效降低了高速运转时电机的温升、噪音及振动，提高了电机效率；且有效实现PCB板的内置和散热问题的解决。

为实现上述目的，本发明提供一种无槽式无刷直流电机，包括壳体、转子组件、定子铁芯、前线架和后线架；所述前线架和后线架分别安设在定子铁芯的两端上后形成一表面卷绕线圈的线圈装配体，所述线圈装配体和转子组件均容纳在壳体内，且所述转子组件的两末端分别对应延伸出壳体的两侧，所述转子组件上的转子安设磁石后形成转子磁石，该转子磁石容纳在该定子铁芯内且与其配合转动；

所述壳体还内置有传感PCB板和驱动PCB板，所述后线架上延伸有多个用于固接传感PCB板的短卡件和多个用于固接驱动PCB板的长卡件，所述驱动PCB板的底端上安设有散热片，且所述散热片置于传感PCB板与驱动PCB板之间，所述驱动PCB板通过引出线与外部电源电连接。

其中，所述前线架上均匀设有多个分割凸片，每相邻两个分割凸片之间形成用于卷绕线圈的前绕线区，所述线圈均匀卷绕在每个前绕线区内。

其中，所述多个短卡件与多个长卡件之间对应间隔设置，且间隔设置后的相邻短卡件与长卡件之间形成用于卷绕线圈的后绕线区，每个前绕线区内的线圈对应卷绕至后绕线区。

其中，所述定子铁芯采用硅钢片冲制后叠铆形成圆环状。

其中，所述转子由具有强磁性的烧结钕铁硼制成。

其中，所述多个短卡件的末端均设有第一卡头，所述传感PCB板的边缘处设有多个与第一卡头适配卡接的传感缺口。

其中，所述多个长卡件的末端均设有第二卡头，所述驱动PCB板的边缘处设有多个与第二卡头适配卡接的驱动缺口。

其中，所述转子组件还包括转轴和多个轴承；所述转子安设在转轴的中部上，且所述转轴的两端分别通过轴承固定在壳体上。

其中，所述壳体包括机壳和后盖；所述机壳和后盖固定连接，所述转轴的一端延伸出机壳，所述转轴的另一端延伸出后盖，且所述机壳、后盖和转轴三者连接后围合成一腔体，所述定子铁芯、前线架、后线架、传感PCB板、驱动PCB板、转子和多个轴承均被密封在该腔体内。

与现有技术相比，本发明提供的无槽式无刷直流电机，具有以下有益效果：

1）前线架和后线架分别安设在定子铁芯的两端上后形成一表面卷绕线圈的线圈装配体，即将定子铁芯设计成无齿槽的结构，依靠两端的前后线架直接来卷绕线圈，有效避免了现有技术中采用齿槽结构进行线圈的方式，该特殊绕线方式有利于降低磁路的损耗，减少线圈对壳体的热阻，使电机线圈对环境的热阻下降，提高了连续工作的输出能力，从而提高了电机的额定输出功率；该电机的输出功率比有槽的无刷电机的输出功率要高出两倍；

2）传感PCB板和驱动PCB板采用内置的方式置于壳体内，该结构采用内部双层PCB板的方式来驱动电机，同时为防止驱动电路损坏和电机温度过高，采用散热片来实现内部散热。该结构的改进有效解决了现有技术电路板外置不便的问题。