[发明专利]拼装式微型无刷直流电动机

摘要

本发明是一种拼装式微型无刷直流电动机，其涉及一种电动机，包括定子部件、转子部件、控制器。所述电动机是外转子式结构，采用两相绕组驱动，不存在转矩为零的死点，不需要采用不对称气隙结构。转子磁轭采用螺旋形叠片结构，降低了涡流损耗。定子铁芯部件采用拼装式闭口线槽结构，有利于定子绕组缠绕加工的同时，又能消除齿槽转矩，降低电机振动和噪音，提高电机低转速时的控制性能。所述电动机控制器采用两个普通微型单相无刷直流风机的控制器芯片，具有成本低的优点。与普通微型单相无刷直流风机相比，所述电动机气隙中磁场畸变小，定子磁动势谐波损耗小，输出转矩大，电机效率高。

主权项

1.一种拼装式微型无刷直流电动机，包括定子部件、转子部件、控制器(3)；其特征在于：所述电动机是外转子式结构，采用两相绕组驱动，定子铁芯部件(6)采用拼装式闭口线槽(18)结构，转子磁轭(11)采用螺旋形叠片结构；定子部件中有两相绕组，每相绕组包括两个绕组线圈(8)，同相序两个绕组线圈(8)在空间上相差一百八十度，相邻两个绕组线圈(8)属于不同相序，相邻两个绕组线圈(8)在空间上相差九十度；控制器(3)采用两个普通微型单相无刷直流风机的控制器芯片(2) ；每个控制器芯片(2)内包含有一个霍尔传感器，或者，每个控制器芯片(2)与一个霍尔传感器分立元件配合使用；每个霍尔传感器放置在相邻两个绕组线圈(8)之间；两个霍尔传感器放置位置在空间上相差九十度；控制器(3)使两相绕组的电流相位相差九十度电角度；定子部件包括轴套(1)、定子机座(4)、绕组骨架一(5)、定子铁芯部件(6)、绕组骨架二(7)、绕组线圈(8)；轴套(1)呈圆筒形，轴套(1)中间是轴孔；定子机座(4)中间是机座筒体，机座筒体径向内侧是轴套腔，轴套(1)安装在轴套腔内；定子机座(4)的一端有机座法兰，机座法兰用于固定定子部件；定子铁芯部件(6)包括四个定子铁芯，分别是定子铁芯一(16)、定子铁芯二(17)、定子铁芯三(14)、定子铁芯四(13)，每个定子铁芯沿着轴向分成四个铁芯冲片段，铁芯冲片段有定子铁芯冲片段一(28)、定子铁芯冲片段二(29)两种结构；定子铁芯冲片段一(28)由若干个定子铁芯冲片一叠压而成，定子铁芯冲片一材质是导磁材料；定子铁芯冲片段一(28)呈扇形，定子铁芯冲片段一(28)径向外侧有一个定子磁极(23)，定子磁极(23)径向外侧是定子极靴(25)，定子极靴(25)沿着圆周方向两端各有一个磁桥(19)，磁桥(19)的截面向两端方向逐渐减小，磁桥(19)端面形成一个截面非常小的隔磁端面(20)；定子磁极(23)径向内侧沿着圆周方向两端各有一个三角形的定子磁轭块一(22)，定子磁轭块一(22)径向内侧与一个定子磁轭环(15)相连接，定子磁轭环(15)中间是铁芯安装孔(21)；定子铁芯冲片段一(28)的定子磁极(23)、定子极靴(25)、定子磁轭块一(22)之间形成半封闭的铁芯绕组空腔(24)；定子铁芯冲片段二(29)由若干个定子铁芯冲片二叠压而成，定子铁芯冲片二材质是导磁材料；定子铁芯冲片段二(29)呈扇形，定子铁芯冲片段二(29)径向外侧有一个定子磁极(23)，定子磁极(23)径向外侧是定子极靴(25)，定子极靴(25)沿着圆周方向两端各有一个磁桥(19)，磁桥(19)的截面向两端方向逐渐减小，磁桥(19)端面形成一个截面非常小的隔磁端面(20)；定子磁极(23)径向内侧沿着圆周方向两端各有一个三角形的定子磁轭块二(27)，定子磁轭块二(27)径向内表面是磁轭联接面(26)；定子铁芯冲片段二(29)的定子磁极(23)、定子极靴(25)、定子磁轭块二(27)之间形成半封闭的铁芯绕组空腔(24)；每个定子铁芯沿着轴向由一个定子铁芯冲片段一(28)和三个定子铁芯冲片段二(29)排列组成；定子铁芯一(16)沿着轴向从前向后依次排列有一个定子铁芯冲片段一(28)和三个定子铁芯冲片段二(29)；定子铁芯二(17)沿着轴向从前向后依次排列有一个定子铁芯冲片段二(29)、一个定子铁芯冲片段一(28)和二个定子铁芯冲片段二(29)；定子铁芯三(14)沿着轴向从前向后依次排列有二个定子铁芯冲片段二(29)、一个定子铁芯冲片段一(28)和一个定子铁芯冲片段二(29)；定子铁芯四(13)沿着轴向从前向后依次排列有三个定子铁芯冲片段二(29)和一个定子铁芯冲片段一(28)；绕组骨架一(5)呈扇形，绕组骨架一(5)径向外侧有一个绝缘板(31)，绝缘板(31)径向外侧是外绝缘块(30)，外绝缘块(30)轴向外侧一端有两个焊接柱(35)，绝缘板(31)径向内侧是内绝缘块(32)；绕组骨架一(5)的绝缘板(31)、外绝缘块(30)、内绝缘块(32)之间形成半封闭的骨架绕组空腔(34)；四个绕组骨架一(5)组成绕组骨架一部件；绕组骨架一部件中间形成骨架安装孔(33)；绕组骨架二(7)呈扇形，绕组骨架二(7)径向外侧有一个绝缘板(31)，绝缘板(31)径向外侧是外绝缘块(30)，绝缘板(31)径向内侧是内绝缘块(32)；绕组骨架二(7)的绝缘板(31)、外绝缘块(30)、内绝缘块(32)之间形成半封闭的骨架绕组空腔(34)；四个绕组骨架二(7)组成绕组骨架二部件；绕组骨架二部件中间形成骨架安装孔(33)；定子部件在装配时，先把绕组骨架一(5)和绕组骨架二(7)分别安装在每个定子铁芯的轴向两端，然后在每个定子铁芯的铁芯绕组空腔(24)以及绕组骨架一(5)和绕组骨架二(7)的骨架绕组空腔(34)中缠绕加工绕组线圈(8)，然后把定子铁芯一(16)、定子铁芯二(17)、定子铁芯三(14)、定子铁芯四(13)依次安装在一起，使每个定子铁芯的定子铁芯冲片段一(28)的定子磁轭环(15)径向外表面与其余定子铁芯的定子铁芯冲片段二(29)的磁轭联接面(26)相互接触安装在一起；此时，相邻定子铁芯的隔磁端面(20)相互接触安装在一起，使相邻两个半封闭的铁芯绕组空腔(24)形成封闭的拼装式闭口线槽(18)；然后把每个定子铁芯的铁芯安装孔(21)安装在机座筒体径向外表面；通过焊接柱(35)把控制器(3)安装在定子部件上；并且把绕组线圈(8)与控制器(3)用导线连接；转子部件包括转轴(9)、永磁体(10)、转子磁轭(11)、转子外壳(12)、开口挡圈(38)；转子外壳(12)呈一端封闭的圆筒形，转子外壳(12)内侧中间有一个联接凹槽(37)；转轴(9)呈圆柱形，转轴(9)一端表面有环形凹槽(36)，环形凹槽(36)处安装有开口挡圈(38)，转轴(9)另一端固定在转子外壳(12)的联接凹槽(37)内；转子外壳(12)径向内表面有一个磁轭凹槽；转子磁轭(11)沿着轴向展开时呈螺旋形，转子磁轭(11)沿着轴向叠压后呈圆筒形；转子外壳(12)注塑加工时，把叠压后的转子磁轭(11)安装在转子外壳(12)的磁轭凹槽内；转子磁轭(11)径向内侧有二个瓦片形的永磁体(10)，相邻永磁体(10)径向内表面互为异性磁极；在二个瓦片形的永磁体(10)径向内侧形成转子气隙内腔(39)；转轴(9)安装在定子部件轴套(1)的轴孔中，通过转轴(9)把转子部件安装在定子部件径向外侧；拼装式微型无刷直流电动机作为风机电动机时，风扇叶片可以直接嵌在转子外壳(12)径向外表面。