一種三相直流無刷電機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種三相直流無刷電機(jī)，包括：殼體、設(shè)置在殼體內(nèi)的電機(jī)軸、設(shè)置在殼體內(nèi)的定子和轉(zhuǎn)子、沿著電機(jī)軸以環(huán)繞電機(jī)軸的方式設(shè)置在殼體的內(nèi)周表面的硅鋼片、沿著電機(jī)軸以環(huán)繞電機(jī)軸的方式設(shè)置在轉(zhuǎn)子中來識別轉(zhuǎn)子位置的磁鐵、以及沿電機(jī)軸的水平軸線方向嵌入在硅鋼片內(nèi)部以檢測轉(zhuǎn)子的磁場相對于線圈的位置的霍爾元件。該三相直流無刷電機(jī)具有堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩大、成本低、噪音低、壽命長、效率高、故障率低等特征。
【專利說明】
一種三相直流無刷電機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電動機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種三相直流無刷電機(jī)。該電機(jī)尤其適用于高級電子設(shè)備、機(jī)器人、航空航天技術(shù)、數(shù)控裝置、醫(yī)療化工等高新技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高和現(xiàn)代化生產(chǎn)、辦公自動化的發(fā)展，家用電器、工業(yè)機(jī)器人等設(shè)備越來越趨于高效率化、小型化和高智能化，作為執(zhí)行元件的重要組成部分，電機(jī)必須具有精度高、速度快、效率高等特點(diǎn)，直流無刷電機(jī)的應(yīng)用也因此而迅速增長。
[0003]目前市場上的直流無刷電機(jī)體積大、使用和運(yùn)行效率低、功率損耗嚴(yán)重、價格昂貴。生產(chǎn)加工過程中，對原材料加工精度要求不高，導(dǎo)致諸多問題，如降低組裝過程中的精度、增大定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙，造成電機(jī)運(yùn)行噪聲，影響電機(jī)運(yùn)行壽命等。
[0004]目前已有的解決方案是通過電機(jī)殼體、端蓋的高加工精度，通過較高的組裝精度來達(dá)到軸承安裝的同心度和位置度，但此方案成本較高，對組裝要求高，任何一個零部件的加工精度不良都會導(dǎo)致整個電機(jī)不良。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種采用霍爾元件來檢測轉(zhuǎn)子位置的高動態(tài)響應(yīng)的三相直流無刷電機(jī)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的三相直流無刷電機(jī)，主要包括:殼體;設(shè)置在殼體內(nèi)的電機(jī)軸;設(shè)置在殼體內(nèi)的定子和轉(zhuǎn)子，定子包括線圈和沿著電機(jī)軸以環(huán)繞電機(jī)軸的方式設(shè)置在殼體的內(nèi)周表面的娃鋼片，轉(zhuǎn)子包括沿著電機(jī)軸以環(huán)繞電機(jī)軸的方式設(shè)置在轉(zhuǎn)子中來識別轉(zhuǎn)子位置的磁鐵；以及沿電機(jī)軸的水平軸線方向嵌入在硅鋼片內(nèi)部以檢測轉(zhuǎn)子的磁場相對于線圈的位置的霍爾元件。
[0007]進(jìn)一步地，霍爾元件是霍爾傳感器并且霍爾元件的數(shù)量是三個。
[0008]進(jìn)一步地，殼體內(nèi)設(shè)置有絕緣紙和絕緣條。
[0009]進(jìn)一步地，殼體外部采用KTL涂層。
[0010]進(jìn)一步地，電機(jī)采用深溝球軸承固定。
[0011]進(jìn)一步地，電機(jī)的形狀是邊長為65_的正方體。
[0012]進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)子采用高性能釹鐵硼永磁材料。
[0013]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的三相直流無刷電機(jī)，其采用一種特殊結(jié)構(gòu)，將霍爾元件嵌入在轉(zhuǎn)子硅鋼片內(nèi)部，利用轉(zhuǎn)子上的磁鐵來識別轉(zhuǎn)子的位置，有效利用了電機(jī)結(jié)構(gòu)，節(jié)省了霍爾元件的磁鐵安裝空間，縮短了電機(jī)長度，同時保證電機(jī)殼體、前/后端法蘭的加工精度，達(dá)到相同功率體積更?。浑姍C(jī)轉(zhuǎn)子在硅鋼片內(nèi)運(yùn)行更加平穩(wěn)，有效降低了轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙，這對低速啟動時獲得更大的啟動轉(zhuǎn)矩、降低電機(jī)運(yùn)行噪聲、提高電機(jī)使用壽命，都具有更好的改善作用。同時，上述三相直流無刷電機(jī)采用電機(jī)電子換向結(jié)構(gòu)，利用電機(jī)轉(zhuǎn)子自身磁鐵，節(jié)省了電機(jī)空間，使電機(jī)軸向長度更短，可以滿足特殊客戶需求，也可以滿足部分客戶對小空間大扭矩的電機(jī)要求。
[0014]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的三相直流無刷電機(jī)的剖面示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的三相直流無刷電機(jī)的立體圖。
[0017]附圖標(biāo)記:
[0018]1.前端蓋、2.深溝球軸承、3.電機(jī)軸、4.絕緣紙、5.磁鐵、6.霍爾元件、7.后端蓋、8.防塵蓋、9.線圈、10.硅鋼片、11.電機(jī)殼體、12.絕緣條。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0020]如圖1所示是本發(fā)明實(shí)施例的三相直流無刷電機(jī)的剖面示意圖。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一方面，電機(jī)霍爾元件6嵌入在硅鋼片10的內(nèi)部，利用電機(jī)轉(zhuǎn)子自身磁鐵5，不需要額外的磁環(huán)提供磁場，這樣有效利用了電機(jī)結(jié)構(gòu)，縮短了電機(jī)長度，節(jié)省了電機(jī)空間，降低了成本，進(jìn)而可以滿足特殊客戶的需求。
[0021]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，電機(jī)殼體11外部采用電泳現(xiàn)象-浸入-涂裝(KTL)耐腐涂層，在其表面形成氧化物薄膜，改變其表面狀態(tài)和性能，提高耐腐蝕性，增強(qiáng)耐磨性及硬度，保護(hù)金屬表面，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，延長使用壽命。
[0022]如圖2所示是本發(fā)明實(shí)施例的三相直流無刷電機(jī)的立體圖，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的再一方面，電機(jī)采用高品質(zhì)霍爾元件6，電機(jī)轉(zhuǎn)子采用高性能釹鐵硼永磁材料，轉(zhuǎn)子內(nèi)安裝三個霍爾元件芯片，監(jiān)測轉(zhuǎn)子磁場相對于定子繞組(線圈)的位置，并在確定的相對位置上發(fā)出信號以控制功率放大元件，使定子繞組(線圈)中的電流進(jìn)行切換，提高了電機(jī)機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性，增大了堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，使得電機(jī)更容易控制，電氣時間常數(shù)小于1.9ms，機(jī)械時間常數(shù)小于3.0ms，實(shí)現(xiàn)高動態(tài)的快速響應(yīng)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的再一方面，采用獨(dú)特的電子換向代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械換向，使得電機(jī)具有更加可靠的性能、更低的故障率、基本無磨損，電機(jī)使用壽命比有刷電機(jī)使用壽命提尚6倍。同時，電機(jī)屬于靜態(tài)電機(jī)，空載電流小、效率尚、體積小。進(jìn)一步地，電機(jī)米用尚品質(zhì)深溝球軸承2，保證了電機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)，運(yùn)行噪音更低。
[0024]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的再一方面，通過提高前端蓋1、后端蓋7內(nèi)軸承座以及電機(jī)殼體11的同軸度為位置度要求、以及整機(jī)裝配精度，提高了電機(jī)前后端蓋裝配完成后的前后軸承2的同軸度，減少了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量，降低了電機(jī)運(yùn)行噪音，提高了電機(jī)使用壽命。
[0025]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的再一方面，采用更高的槽滿率，降低了電機(jī)的電流密度，使得空載電流變小，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩變大，防止電機(jī)過熱以至于燒毀電機(jī)的可能。
[0026]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的再一方面，通過在電機(jī)內(nèi)部增加絕緣紙4，并在線圈9外加裝絕緣紙4和絕緣條12，使得整機(jī)絕緣等級達(dá)到E級。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三相直流無刷電機(jī)，其特征在于，所述三相直流無刷電機(jī)包括: 殼體(11); 設(shè)置在所述殼體(11)內(nèi)的電機(jī)軸(3); 設(shè)置在所述殼體(11)內(nèi)的定子和轉(zhuǎn)子，所述定子包括線圈(9)和硅鋼片(10)，所述硅鋼片(10)沿著所述電機(jī)軸(3)以環(huán)繞所述電機(jī)軸(3)的方式設(shè)置在所述殼體(11)的內(nèi)周表面，所述轉(zhuǎn)子包括磁鐵(5)，所述磁鐵(5)沿著所述電機(jī)軸(3)以環(huán)繞所述電機(jī)軸(3)的方式設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子中來識別所述轉(zhuǎn)子的位置;以及 霍爾元件(6)，沿所述電機(jī)軸(3)的水平軸線方向嵌入在所述硅鋼片(10)內(nèi)部，以檢測所述轉(zhuǎn)子的磁場相對于線圈(9)的位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相直流無刷電機(jī)，其特征在于，所述霍爾元件(6)是霍爾傳感器并且所述霍爾元件(6)的數(shù)量是三個。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相直流無刷電機(jī)，其特征在于，所述電機(jī)內(nèi)設(shè)置有絕緣紙(4)和絕緣條(12)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相直流無刷電機(jī)，其特征在于，所述殼體(11)外部采用KTL涂層。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相直流無刷電機(jī)，其特征在于，所述電機(jī)采用深溝球軸承(2)固定。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相直流無刷電機(jī)，其特征在于，所述電機(jī)的形狀是邊長為65mm的正方體。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相直流無刷電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子采用高性能釹鐵硼永磁材料。
【文檔編號】H02K5/173GK105932851SQ201610541137
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年7月11日
【發(fā)明人】周志亮, 馬正軍
【申請人】德恩科電機(jī)（太倉）有限公司