[发明专利]一种轴向自调节微型无刷直流空心杯电机

说明书

本发明公开了一种轴向自调节微型无刷直流空心杯电机，包括外壳、固定安装在外壳上下止口内的上端盖和下端盖以及设在外壳内的定子组件、转子组件和接线板，定子组件包括固定安装在外壳径向内侧的定子铁芯、安装在定子铁芯径向外侧的空心线圈，转子组件包括设在空心线圈中部的芯轴、固定安装在芯轴外侧的磁钢，下端盖的内孔内安装有自调弹簧。本发明通过转动芯轴带动磁钢旋转，并与定子铁芯、空心线圈配合，不断切割磁场产生感应电动势，从而发电，自调弹簧可自动补偿电机的轴向位移，保证电机在高速下平稳运转，同时采用空心线圈的设计可大大减小电机的体积，使电机具有体积小、重量轻的优点，且发电效率高。

技术领域

本发明涉及空心杯电机技术领域，具体涉及一种轴向自调节微型无刷直流空心杯电机。

背景技术

空心杯电机是一种高效率的能量转换装置，属于直流、永磁、伺服微特电机，具有突出的节能特性、灵敏方便控制特性和稳定运行特性，适用于无人机和导弹舵机系统，也可用于民用微型高速电机领域。

现有的空心杯电机转子架上设有换向片(即换向器)，线圈的中心抽头与换向片的连接点凸出在转子架的表面上，由于空心杯电机的转速较高且体积较小，所以其占用了电机的内部空间，造成电机整体体积增大。而且这种结构的空心杯电机的线圈与换向片连接一般采用焊接方式，由于电机本身体积小，所以换向片体积也较小，造成焊接点较小，焊接效率低，且难度大。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种轴向自调节微型无刷直流空心杯电机，采用自调弹簧自动补偿电机轴向位移，保证电机在高速平稳运转，采用空心线圈的设计大大减小电机的体积，具有体积小、重量轻的优点。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种轴向自调节微型无刷直流空心杯电机，包括外壳、固定安装在外壳上下止口内的上端盖和下端盖以及设在外壳内的定子组件、转子组件和接线板；

所述定子组件包括固定安装在外壳径向内侧的定子铁芯、安装在定子铁芯径向外侧的空心线圈；

所述转子组件包括设在空心线圈中部的芯轴、固定安装在芯轴中部的磁钢及固定安装在磁钢上下端面上的上磁钢垫和下磁钢垫；

所述上端盖的圆槽内安装有上球轴承，所述下端盖的内孔内安装有下球轴承，所述芯轴位于上球轴承和下球轴承的径向内侧，并伸出上端盖和下端盖外，所述下端盖的内孔内安装有自调弹簧，所述自调弹簧设在下球轴承的下侧。

优选的，所述接线板设在所述定子铁芯和空心线圈的下侧。

优选的，所述接线板和下端盖之间设有橡胶垫，所述橡胶垫位于所述芯轴的径向外侧。

优选的，所述定子铁芯通过环氧树脂胶粘接固定在外壳上，所述空心线圈通过双面胶粘接固定在定子铁芯上，所述上端盖和下端盖均通过激光焊接固定安装在外壳的上下止口内，所述接线板通过过盈配合安装在外壳径向内侧。

优选的，所述上磁钢垫和下磁钢垫均通过过盈配合固定安装在芯轴上。

优选的，所述空心线圈采用斜绕组形式。

优选的，所述磁钢水平截面为半圆环空心结构，且采用径向充磁。

优选的，所述空心线圈和磁钢之间的单边间隙为0.2mm。

优选的，所述外壳、上端盖和下端盖均为不锈钢材质，所述定子铁芯采用20JNEH1500材料，所述芯轴为40Cr材质，所述上磁钢垫和下磁钢垫均为黄铜材质。

本发明的有益效果为：本发明通过转动芯轴带动磁钢旋转，并与定子铁芯、空心线圈配合，不断切割磁场产生感应电动势，从而发电，所述自调弹簧可自动补偿电机的轴向位移，保证电机在高速下平稳运转，同时采用空心线圈的设计可大大减小电机的体积，使电机具有体积小、重量轻的优点，且发电效率高。