本發(fā)明屬于一種無刷電機(jī)，尤其涉及一種永磁直流無刷電機(jī)。

背景技術(shù)：

永磁直流無刷電機(jī)是無刷電機(jī)中的一種。其中，普遍的永磁直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心因材料問題生產(chǎn)成本較高，而采用某些成本低的材料(如永磁鐵氧體等)，容易在電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)過程中受到離心力作用而破裂，從而降低使用壽命。另外，無刷電機(jī)運(yùn)行在高速轉(zhuǎn)速、大功率、大扭矩情況下，對(duì)電機(jī)的平穩(wěn)、噪音、溫升要求高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)成本低而使用壽命長、電機(jī)振動(dòng)小、運(yùn)行平穩(wěn)、低噪音且電機(jī)輸出的換向位置信號(hào)準(zhǔn)確、一致性好的永磁直流無刷電機(jī)。

(二)技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種永磁直流無刷電機(jī)，其包括前端蓋、定子組件、轉(zhuǎn)子組件及后端蓋；轉(zhuǎn)子組件匹配套接于定子組件的轉(zhuǎn)子安裝孔內(nèi)；前端蓋及后端蓋通過總裝螺釘相匹配連接固定定子組件及轉(zhuǎn)子組件；

轉(zhuǎn)子組件包括電機(jī)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、磁鋼及轉(zhuǎn)子端蓋；轉(zhuǎn)子鐵心同軸匹配安裝于電機(jī)軸的中段；磁鋼以轉(zhuǎn)子鐵心的軸心線為軸心呈圓形陣列均勻分布于轉(zhuǎn)子鐵心的外周面上且通過磁鋼膠粘貼固定；轉(zhuǎn)子端蓋與電機(jī)軸同軸匹配套接并安裝于轉(zhuǎn)子鐵心的前端；電機(jī)軸的前后兩端分別匹配套接一個(gè)滾動(dòng)軸承；帶磁鋼的轉(zhuǎn)子鐵心的兩端各同軸匹配套接一個(gè)護(hù)磁環(huán)，所述護(hù)磁環(huán)是由非導(dǎo)磁材料制成的，轉(zhuǎn)子鐵心是由永磁鐵氧體或汝鐵硼稀土材料制成的。

其中，本實(shí)施例中，永磁直流無刷電機(jī)還包括帶增重平衡結(jié)構(gòu)的風(fēng)葉；該風(fēng)葉同軸匹配套接于電機(jī)軸上并安置于轉(zhuǎn)子鐵心的末端與滾動(dòng)軸承之間。

其中，風(fēng)葉的外圈設(shè)置有與之葉片一體連接的圓環(huán)。

其中，轉(zhuǎn)子鐵心的外圓周面上設(shè)置有多條以其軸心線為軸心呈圓形陣列均勻分布的磁鋼徑向限位，兩個(gè)相鄰的磁鋼徑向限位之間形成一個(gè)與磁鋼相匹配的磁鋼安裝槽。

其中，轉(zhuǎn)子鐵心的磁鋼安裝槽處還設(shè)置有間隔均勻分布的膠水存儲(chǔ)槽。

其中，轉(zhuǎn)子鐵心的中間開設(shè)有多個(gè)以其軸心線為軸心呈圓形陣列均勻分布的徑向孔槽。

其中，永磁直流無刷電機(jī)還包括霍爾組件，該霍爾組件包括單面電路板、霍爾支架及霍爾元件；單面電路板匹配安裝于定子組件的末端；單面電路板面朝定子組件的一面設(shè)置有間隔均勻分布的霍爾支架，每個(gè)霍爾支架上都設(shè)置有一個(gè)霍爾元件；該單面電路板的另一面設(shè)置有一個(gè)與之匹配連接的線插套。

(三)有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用非導(dǎo)磁材料的護(hù)磁環(huán)保護(hù)磁鋼及轉(zhuǎn)子，既避免電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力作用對(duì)磁鋼造成破損而導(dǎo)致電機(jī)卡死的情況出現(xiàn)，保證了電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠，又避免了轉(zhuǎn)子鐵心在高速離心力作用下可能產(chǎn)生破裂的問題，有效地提高了電機(jī)的使用壽命；而增加帶增重平衡結(jié)構(gòu)的風(fēng)葉，使得無刷電機(jī)在高速轉(zhuǎn)速、大功率、大扭矩情況下運(yùn)行時(shí)，既可以保證電機(jī)振動(dòng)小、運(yùn)行平穩(wěn)，又可以有效散熱降溫，并且該風(fēng)葉設(shè)置于電機(jī)的內(nèi)部，有效降低了風(fēng)葉運(yùn)行時(shí)的噪音；在風(fēng)葉的外圈增設(shè)與之一體連接的圓環(huán)，可以有效提高風(fēng)葉的散熱性能；其中，轉(zhuǎn)子鐵心上設(shè)置的磁鋼徑向限位及磁鋼安裝槽，既可以為磁鋼的安裝起到定位的作用，提高磁鋼的安裝效率，又限制了磁鋼的移動(dòng)，避免電機(jī)在運(yùn)行中磁鋼偏移導(dǎo)致電機(jī)不平衡的問題出現(xiàn)，提高電機(jī)工作穩(wěn)定性；而增設(shè)的膠水存儲(chǔ)槽，可以用于填充磁鋼膠，提高磁鋼的粘貼牢固度；轉(zhuǎn)子鐵心處設(shè)置的徑向孔槽，可以有效降低轉(zhuǎn)子鐵心的重量，從而減輕電機(jī)自重，既降低成本，又提高電機(jī)的工作效率，并且使得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)更加輕松，降低能耗；另外，設(shè)置的霍爾組件，可以有效保證電機(jī)輸出的換向位置信號(hào)準(zhǔn)確、一致性好；而轉(zhuǎn)子鐵心采用永磁鐵氧體制成，有效降低了生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1是本發(fā)明永磁直流無刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明永磁直流無刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意爆炸圖。

圖3是本發(fā)明轉(zhuǎn)子組件的結(jié)構(gòu)示意剖視圖。

圖4是本發(fā)明轉(zhuǎn)子組件的結(jié)構(gòu)示意爆炸圖。

圖5是本發(fā)明轉(zhuǎn)子鐵心的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明轉(zhuǎn)子鐵心的徑向結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明霍爾組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1、前端蓋；2、定子組件；3、轉(zhuǎn)子組件；4、后端蓋；5、總裝螺釘；6、滾動(dòng)軸承；7、護(hù)磁環(huán)；8、風(fēng)葉；9、；31、電機(jī)軸；32、轉(zhuǎn)子鐵心；33、磁鋼；34、轉(zhuǎn)子端蓋；61、磁鋼徑向限位；62、磁鋼安裝槽；63、膠水存儲(chǔ)槽；64、徑向孔槽；81、圓環(huán)；91、單面電路板；92、霍爾支架；93、霍爾元件；94、線插套。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。

圖1是本發(fā)明永磁直流無刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，反映了本永磁直流無刷電機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)；圖2是本發(fā)明永磁直流無刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意爆炸圖，主要體現(xiàn)了本永磁直流無刷電機(jī)是由前端蓋1、定子組件2、轉(zhuǎn)子組件3及后端蓋4組成的，并著重反映了風(fēng)葉8及霍爾組件9；圖3是本發(fā)明轉(zhuǎn)子組件的結(jié)構(gòu)示意剖視圖，圖4是本發(fā)明轉(zhuǎn)子組件的結(jié)構(gòu)示意爆炸圖，體現(xiàn)了轉(zhuǎn)子組件3是由電機(jī)軸31、轉(zhuǎn)子鐵心32、磁鋼33及轉(zhuǎn)子端蓋34組成的，及其它們之間的連接關(guān)系，并重點(diǎn)反映了風(fēng)葉8的結(jié)構(gòu)；圖5是本發(fā)明轉(zhuǎn)子鐵心的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是本發(fā)明轉(zhuǎn)子鐵心的徑向結(jié)構(gòu)示意圖，體現(xiàn)了轉(zhuǎn)子鐵心32上的磁鋼徑向限位61、磁鋼安裝槽62、膠水存儲(chǔ)槽63及徑向孔槽64等結(jié)構(gòu)；圖7是本發(fā)明霍爾組件的結(jié)構(gòu)示意圖，反映了霍爾組件9是由單面電路板91、霍爾支架92、霍爾元件93及線插套94組成。

本發(fā)明永磁直流無刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1及圖2所示，該永磁直流無刷電機(jī)包括前端蓋1、定子組件2、轉(zhuǎn)子組件3及后端蓋4；轉(zhuǎn)子組件3匹配套接于定子組件2的轉(zhuǎn)子安裝孔內(nèi)；前端蓋1及后端蓋4通過總裝螺釘5相匹配連接固定定子組件2及轉(zhuǎn)子組件3；

轉(zhuǎn)子組件3包括電機(jī)軸31、轉(zhuǎn)子鐵心32、磁鋼33及轉(zhuǎn)子端蓋34；轉(zhuǎn)子鐵心32同軸匹配安裝于電機(jī)軸31的中段；磁鋼33以轉(zhuǎn)子鐵心32的軸心線為軸心呈圓形陣列均勻分布于轉(zhuǎn)子鐵心32的外周面上且通過磁鋼膠粘貼固定；轉(zhuǎn)子端蓋34與電機(jī)軸31同軸匹配套接并安裝于轉(zhuǎn)子鐵心32的前端；電機(jī)軸31的前后兩端分別匹配套接一個(gè)滾動(dòng)軸承6；帶磁鋼33的轉(zhuǎn)子鐵心32的兩端各同軸匹配套接一個(gè)護(hù)磁環(huán)7，所述護(hù)磁環(huán)7是由非導(dǎo)磁材料制成的，轉(zhuǎn)子鐵心32是由永磁鐵氧體或汝鐵硼稀土材料制成的。

其中，定子組件2包括后線架、定子鐵心、前線架及線圈；后線架同軸匹配套接于定子鐵心的后端，前線架同軸匹配套接于定子鐵心的前端；線圈匹配安裝于由前線架及后線架所組成的嵌線槽內(nèi)。

本發(fā)明的轉(zhuǎn)子鐵心采用永磁鐵氧體或汝鐵硼稀土材料制成，有效降低了生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益；而采用非導(dǎo)磁材料的護(hù)磁環(huán)保護(hù)磁鋼及轉(zhuǎn)子，使得轉(zhuǎn)子鐵心不易在離心力作用下破裂，既避免電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力作用對(duì)磁鋼造成破損而導(dǎo)致電機(jī)卡死的情況出現(xiàn)，保證了電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠，又避免了轉(zhuǎn)子鐵心在高速離心力作用下可能產(chǎn)生破裂的問題，有效地提高了電機(jī)的使用壽命。其中，本發(fā)明沒有勵(lì)磁及電刷損耗，電機(jī)效率高(大于80％以上)，能耗低，在電器中有能耗要求中使用，節(jié)電目的明顯。

如圖2、圖3及圖4所示，本實(shí)施例中，永磁直流無刷電機(jī)還包括帶增重平衡結(jié)構(gòu)的風(fēng)葉8；該風(fēng)葉8同軸匹配套接于電機(jī)軸31上并安置于轉(zhuǎn)子鐵心32的末端與滾動(dòng)軸承6之間。本發(fā)明增設(shè)上述帶增重平衡結(jié)構(gòu)的風(fēng)葉，使得無刷電機(jī)在高速轉(zhuǎn)速、大功率、大扭矩情況下運(yùn)行時(shí)，既可以保證電機(jī)振動(dòng)小、運(yùn)行平穩(wěn)，又可以有效散熱降溫，并且該風(fēng)葉設(shè)置于電機(jī)的內(nèi)部，有效降低了風(fēng)葉運(yùn)行時(shí)的噪音。其中，風(fēng)葉軸向均勻分布有槽，其槽內(nèi)有筋目的是加強(qiáng)平衡膠泥的附著力。

如圖4所示，本實(shí)施例中，風(fēng)葉8的外圈設(shè)置有與之葉片一體連接的圓環(huán)81，可以有效提高風(fēng)葉的散熱性能。

如圖5及圖6所示，本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子鐵心32的外圓周面上設(shè)置有多條以其軸心線為軸心呈圓形陣列均勻分布的磁鋼徑向限位61，兩個(gè)相鄰的磁鋼徑向限位61之間形成一個(gè)與磁鋼33相匹配的磁鋼安裝槽62。本發(fā)明在轉(zhuǎn)子鐵心上設(shè)置的磁鋼徑向限位及磁鋼安裝槽，既可以為磁鋼的安裝起到定位的作用，提高磁鋼的安裝效率，又限制了磁鋼的移動(dòng)，避免電機(jī)在運(yùn)行中磁鋼偏移導(dǎo)致電機(jī)不平衡的問題出現(xiàn)，提高電機(jī)工作穩(wěn)定性；并且其作用有增加磁瓦的徑向力矩，在受力時(shí)不會(huì)徑向移動(dòng)，同時(shí)保證磁瓦分布均勻。。其中，磁鋼徑向限位61共有四個(gè)，與之對(duì)應(yīng)的磁鋼安裝槽62也有四個(gè)。

如圖5及圖6所示，本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子鐵心32的磁鋼安裝槽62處還設(shè)置有間隔均勻分布的膠水存儲(chǔ)槽63，可以用于填充磁鋼膠，提高磁鋼的粘貼牢固度。其中，每個(gè)磁鋼安裝槽62處共設(shè)兩個(gè)膠水存儲(chǔ)槽63，該兩個(gè)膠水存儲(chǔ)槽63把一個(gè)磁鋼安裝槽62均勻分割成三等分。

如圖6所示，本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子鐵心32的中間開設(shè)有多個(gè)以其軸心線為軸心呈圓形陣列均勻分布的徑向孔槽64。本發(fā)明設(shè)置的徑向孔槽，可以有效降低轉(zhuǎn)子鐵心的重量，從而減輕電機(jī)自重，既降低成本，又提高電機(jī)的工作效率，并且使得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)更加輕松，降低能耗。其中，徑向孔槽64共有四個(gè)且以轉(zhuǎn)子鐵心32的軸心線為軸心呈圓形陣列均勻分布。

如圖2及圖7所示，本實(shí)施例中，永磁直流無刷電機(jī)還包括霍爾組件9，該霍爾組件9包括單面電路板91、霍爾支架92及霍爾元件93；單面電路板91匹配安裝于定子組件2的末端；單面電路板91面朝定子組件2的一面設(shè)置有間隔均勻分布的霍爾支架92，每個(gè)霍爾支架92上都設(shè)置有一個(gè)霍爾元件93；該單面電路板91的另一面設(shè)置有一個(gè)與之匹配連接的線插套94。本發(fā)明采用上述的霍爾組件，可以有效保證電機(jī)輸出的換向位置信號(hào)準(zhǔn)確、一致性好。其中，本發(fā)明的電機(jī)結(jié)構(gòu)中采用了雙極性耐高溫霍爾元件，同時(shí)為了保證換向位置的準(zhǔn)確，霍爾元件的磁性號(hào)輸入與轉(zhuǎn)子磁鋼共同的結(jié)構(gòu)。另外，霍爾支架92及霍爾元件93都各有三個(gè)，該三個(gè)霍爾支架92以電機(jī)軸31的軸心線為軸心呈圓形陣列均勻分布于單面電路板91上。其中，單面電路板91與電機(jī)的線圈絕緣；單面電路板91固定于電機(jī)三相引線位置；電機(jī)的三相線與單面電路板91分開，高低壓分離；單面電路板91與定子線圈定位準(zhǔn)確，固定可靠；霍爾支架92保護(hù)霍爾元件，且位置準(zhǔn)確、定位可靠。

其中，本發(fā)明無刷電機(jī)為高壓供電(220V輸入)，為了保證電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器的可靠性，驅(qū)動(dòng)輸出采用了三相專用驅(qū)動(dòng)模塊，擺脫了分力元件一致性差所造成的驅(qū)動(dòng)不穩(wěn)定、易損耗的現(xiàn)象；驅(qū)動(dòng)電路中增加了短路保護(hù)及起動(dòng)電路，使電機(jī)運(yùn)行更可靠；驅(qū)動(dòng)電路中增加了豐富的用戶接口、調(diào)速正反轉(zhuǎn)、起動(dòng)停止等，使客戶使用更為方便、便捷；驅(qū)動(dòng)電路中利用了位置信號(hào)傳感器，實(shí)時(shí)檢測電機(jī)轉(zhuǎn)速，并對(duì)其進(jìn)行閉環(huán)控制，電機(jī)轉(zhuǎn)速更為穩(wěn)定。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。