無傳感器無刷外轉(zhuǎn)子永磁直流電動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微電機(jī)，尤其涉及一種外轉(zhuǎn)子式的無傳感器無刷外轉(zhuǎn)子永磁直流電動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]近十余年來，微型電動(dòng)機(jī)在無人機(jī)、自動(dòng)控制、機(jī)器人、醫(yī)療設(shè)備、航空模型、玩具上得到廣泛應(yīng)用，但大部分為帶有電刷的微型永磁直流電動(dòng)機(jī)。這種電動(dòng)機(jī)存在干擾大、噪聲大、壽命短等缺點(diǎn)，同時(shí)生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。在需要長(zhǎng)壽命、低噪聲和無干擾的場(chǎng)合，尤其在航模類飛行器的應(yīng)用中，現(xiàn)有的帶有電刷微型永磁直流電動(dòng)機(jī)已經(jīng)無法滿足其要求。
[0003]因此，如何設(shè)計(jì)一種具有干擾小、噪音小、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)的永磁直流電動(dòng)機(jī)，是業(yè)界亟待解決的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型目的是為了解決現(xiàn)有微型永磁直流電動(dòng)機(jī)干擾大、噪聲大、壽命短的技術(shù)問題，提出一種無火花干擾、壽命長(zhǎng)、噪聲小、力距大和轉(zhuǎn)速高的無傳感器無刷外轉(zhuǎn)子永磁直流電動(dòng)機(jī)。
[0005]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:一種無傳感器無刷外轉(zhuǎn)子永磁直流電動(dòng)機(jī)，包括同軸安裝的外轉(zhuǎn)子組件、定子組件和機(jī)座，所述機(jī)座由圓形套筒及設(shè)于套筒一端的安裝盤構(gòu)成，所述套筒的內(nèi)圓兩端設(shè)有軸承；所述定子組件包括:套裝于套筒外圓上的鐵芯，所述鐵芯的外圓周上均勻設(shè)有多個(gè)凸極，其上繞制有線圈；所述外轉(zhuǎn)子組件包括:圓筒形磁軛、固定在磁軛一端的杯形轉(zhuǎn)子架、同軸設(shè)于磁軛內(nèi)部且一端固定于轉(zhuǎn)子架底部的轉(zhuǎn)軸、以及設(shè)于磁軛內(nèi)圓周面上的至少一對(duì)磁鋼，所述轉(zhuǎn)軸插固于軸承的內(nèi)圓中，所述磁軛活套于鐵芯的外緣，使磁鋼與鐵芯凸極相對(duì)應(yīng)。
[0006]所述線圈的繞組抽頭通過外加熱縮管直接作為引線組與外置驅(qū)動(dòng)器電源連接，所述引線組上套有屏蔽磁環(huán)。
[0007]所述引線組的端部壓接有端子，所述端子安裝在膠殼內(nèi)。
[0008]所述鐵芯上用于安裝線圈的表面設(shè)有絕緣層，所述絕緣層采用耐高溫的環(huán)氧噴涂粉。
[0009]所述轉(zhuǎn)子架的底部是由三塊從中心向圓周均勻排布的支架板構(gòu)成，所述支架板上插接有用于轉(zhuǎn)矩輸出的螺紋連接件。
[0010]所述轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子架的結(jié)合部上形成有齒狀紋絡(luò)。
[0011]所述磁鋼采用高性能的燒結(jié)強(qiáng)磁鐵材料加工成長(zhǎng)方形。
[0012]所述線圈按三相三角形或三相星形連接法繞制在鐵芯凸極上。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果:由于無刷直流電動(dòng)機(jī)徹底取消了機(jī)械換向器和電刷，具有干擾小、噪聲小、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，而同時(shí)又具備傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)相同的機(jī)械特性，力矩大、轉(zhuǎn)速高、效率高等優(yōu)點(diǎn)。采用內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，線圈繞在定子上，非常利于散熱，并且結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，適合于大批量、高效率生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的剖視圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例外轉(zhuǎn)子組件的剖視圖；
[0016]圖3為圖2的左視圖；
[0017]圖4為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例定子組件的剖視圖；
[0018]圖5為圖4的左視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。
[0020]請(qǐng)參見圖1，為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例設(shè)計(jì)的一種無傳感器無刷外轉(zhuǎn)子永磁直流電動(dòng)機(jī)，包括:外轉(zhuǎn)子組件1、定子組件2和機(jī)座14，定子組件2同軸固定在機(jī)座14上，外轉(zhuǎn)子組件I與機(jī)座14同軸活動(dòng)連接。
[0021]請(qǐng)參見圖2和圖3，外轉(zhuǎn)子組件I包括:圓筒形磁軛3、轉(zhuǎn)軸4、杯形轉(zhuǎn)子架5和磁鋼6，轉(zhuǎn)子架5固定安裝在磁軛3軸向的一端，轉(zhuǎn)子架5的底部由三塊從中心向圓周均勻排布的支架板51構(gòu)成，磁軛3和轉(zhuǎn)子架5即構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的機(jī)殼；轉(zhuǎn)軸4同軸設(shè)置在磁軛3的內(nèi)部，轉(zhuǎn)軸4的一端插固在轉(zhuǎn)子架5的底部中心；每?jī)蓧K磁鋼6為一對(duì)，在磁軛3的內(nèi)圓周面上均勻設(shè)置至少一對(duì)磁鋼6。杯形轉(zhuǎn)子架5按要求進(jìn)行校正動(dòng)平衡。磁鋼6采用高性能的燒結(jié)強(qiáng)磁鐵材料，加工成長(zhǎng)方形，統(tǒng)一著磁，按N-S極性分布固定在磁軛3的內(nèi)圓表面上，相鄰磁鋼的磁場(chǎng)方向相反。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，磁鋼6的具體對(duì)數(shù)可以根據(jù)磁極數(shù)進(jìn)行選取。
[0022]在轉(zhuǎn)子架5的支架板51上開設(shè)有螺紋孔，該螺紋孔內(nèi)插接有螺紋連接件17，通過螺紋連接件17連接運(yùn)動(dòng)裝置將轉(zhuǎn)矩輸出，螺紋連接件的設(shè)置方便電動(dòng)機(jī)快速裝卸。螺紋連接件17可選用螺釘或螺栓等。
[0023]為了加固連接轉(zhuǎn)軸4和轉(zhuǎn)子架5，將轉(zhuǎn)軸4和轉(zhuǎn)子架5的結(jié)合部加工成齒狀紋絡(luò)，該紋絡(luò)沿著轉(zhuǎn)軸4的周向均勻分布，用于防止轉(zhuǎn)軸4打滑。
[0024]請(qǐng)參見圖4和圖5，定子組件2包括:由定子沖片迭壓而成的鐵芯7，鐵芯7沿著軸向中部開設(shè)有通口、外圓周上均勻設(shè)有多個(gè)凸極71，凸極71上繞制有線圈9。鐵芯7上用于安裝線圈9的表面還設(shè)有絕緣層8，用于防止線圈9破損而引起短路，絕緣層8優(yōu)選采用耐高溫的環(huán)氧噴涂粉。在本實(shí)施例中，鐵芯凸極71設(shè)置有9個(gè)，也可根據(jù)實(shí)際需要選取6-12個(gè)，鐵芯凸極71上按三相三角形連接法繞制線圈9，也可以根據(jù)極性分布按三相星形連接法繞制線圈9，從而構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的三相繞組。
[0025]上述三相繞組線圈9通過繞組抽頭，外加熱縮管直接作為引線組10與外置驅(qū)動(dòng)器電源連接，從而避免因引線端焊接帶來的虛焊隱患。引線組10上套設(shè)有屏蔽磁環(huán)11，能夠大大消減了電磁噪音。在引線組10的端部壓接有端子12，端子12配合安裝在膠殼13內(nèi)，從而構(gòu)成引線組10的連接端。
[0026]機(jī)座14是由圓形套筒及設(shè)于套筒軸向一端的安裝盤構(gòu)成，該套筒和安裝盤一體成型。在機(jī)座套筒的內(nèi)圓兩端設(shè)置有軸承15。
[0027]請(qǐng)參見圖1，定子組件2的鐵芯7固定套裝于機(jī)座14的套筒外圓上，外轉(zhuǎn)子組件I的轉(zhuǎn)軸4插裝于軸承15的內(nèi)圓中，外轉(zhuǎn)子組件I的磁軛3活套于鐵芯7的外緣，使鐵芯凸極71與磁鋼6——對(duì)應(yīng)。轉(zhuǎn)軸4伸出于軸承15的一端設(shè)置有卡圈16，從而將外轉(zhuǎn)子組件
1、定子組件2和機(jī)座14同軸連接成一體，即保證外轉(zhuǎn)子組件I與定子組件2的定位，又保證外轉(zhuǎn)子組件I的轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。軸承15優(yōu)選為精密高轉(zhuǎn)速軸承，保證外轉(zhuǎn)子組件I與定子組件2的同心度，以致轉(zhuǎn)軸4轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，適合高轉(zhuǎn)速的要求。
[0028]本實(shí)施例的外形尺寸為:直徑Φ 20~ Φ 60mm，高度10~50mm。定子組件無換向電刷，轉(zhuǎn)動(dòng)件為外轉(zhuǎn)子組件。當(dāng)接通電源，外轉(zhuǎn)子組件I在磁力的作用下，便可相對(duì)于機(jī)座14上固定的定子組件2轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過轉(zhuǎn)軸4或轉(zhuǎn)子架5上的螺紋連接件17將轉(zhuǎn)矩輸出。本實(shí)用新型體積小、力矩大、轉(zhuǎn)速高、效率高和散熱性能好。由于無電刷接觸無傳感器，還具有壽命長(zhǎng)、噪聲小和無換向火花干擾等特點(diǎn)，并且結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠。
[0029]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無傳感器無刷外轉(zhuǎn)子永磁直流電動(dòng)機(jī)，包括同軸安裝的外轉(zhuǎn)子組件(I)、定子組件(2)和機(jī)座(14)，其特征在于， 所述機(jī)座由圓形套筒及設(shè)于套筒一端的安裝盤構(gòu)成，所述套筒的內(nèi)圓兩端設(shè)有軸承(15)； 所述定子組件包括:套裝于套筒外圓上的鐵芯(7)，所述鐵芯的外圓周上均勻設(shè)有多個(gè)凸極(71)，其上繞制有線圈(9)； 所述外轉(zhuǎn)子組件包括:圓筒形磁軛(3)、固定在磁軛一端的杯形轉(zhuǎn)子架(5)、同軸設(shè)于磁軛內(nèi)部且一端固定于轉(zhuǎn)子架底部的轉(zhuǎn)軸(4)、以及設(shè)于磁軛內(nèi)圓周面上的至少一對(duì)磁鋼(6)，所述轉(zhuǎn)軸插固于軸承的內(nèi)圓中，所述磁軛活套于鐵芯的外緣，使磁鋼與鐵芯凸極相對(duì)應(yīng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無傳感器無刷外轉(zhuǎn)子永磁直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述線圈(9)的繞組抽頭通過外加熱縮管直接作為引線組(10)與外置驅(qū)動(dòng)器電源連接，所述引線組上套有屏蔽磁環(huán)(11)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無傳感器無刷外轉(zhuǎn)子永磁直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述引線組(10)的端部壓接有端子(12)，所述端子安裝在膠殼(13)內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3任意一項(xiàng)所述的無傳感器無刷外轉(zhuǎn)子永磁直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述鐵芯(7)上用于安裝線圈(9)的表面設(shè)有絕緣層(8)，所述絕緣層采用耐高溫的環(huán)氧噴涂粉。5.根據(jù)權(quán)利要求1或3任意一項(xiàng)所述的無傳感器無刷外轉(zhuǎn)子永磁直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子架(5)的底部是由三塊從中心向圓周均勻排布的支架板(51)構(gòu)成，所述支架板上插接有用于轉(zhuǎn)矩輸出的螺紋連接件(17 )。6.根據(jù)權(quán)利要求1或3任意一項(xiàng)所述的無傳感器無刷外轉(zhuǎn)子永磁直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸(4 )和轉(zhuǎn)子架(5 )的結(jié)合部上形成有齒狀紋絡(luò)。7.根據(jù)權(quán)利要求1或3任意一項(xiàng)所述的無傳感器無刷外轉(zhuǎn)子永磁直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述磁鋼(6 )采用高性能的燒結(jié)強(qiáng)磁鐵材料加工成長(zhǎng)方形。8.根據(jù)權(quán)利要求1或3任意一項(xiàng)所述的無傳感器無刷外轉(zhuǎn)子永磁直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述線圈(9)按三相三角形或三相星形連接法繞制在鐵芯凸極(71)上。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種無傳感器無刷外轉(zhuǎn)子永磁直流電動(dòng)機(jī)，包括同軸安裝的外轉(zhuǎn)子組件、定子組件和機(jī)座，所述機(jī)座由圓形套筒及設(shè)于套筒一端的安裝盤構(gòu)成，所述套筒的內(nèi)圓兩端設(shè)有軸承；所述定子組件包括：套裝于套筒外圓上的鐵芯，所述鐵芯的外圓周上均勻設(shè)有多個(gè)凸極，其上繞制有線圈；所述外轉(zhuǎn)子組件包括：圓筒形磁軛、固定在磁軛一端的杯形轉(zhuǎn)子架、同軸設(shè)于磁軛內(nèi)部且一端固定于轉(zhuǎn)子架底部的轉(zhuǎn)軸、以及設(shè)于磁軛內(nèi)圓周面上的至少一對(duì)磁鋼，所述轉(zhuǎn)軸插固于軸承的內(nèi)圓中，所述磁軛活套于鐵芯的外緣，使磁鋼與鐵芯凸極相對(duì)應(yīng)。本實(shí)用新型無傳感器和電刷，無換向火花干擾，具有壽命長(zhǎng)、噪聲小等特點(diǎn)，并且結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠。
【IPC分類】H02K29/00, H02K1/28, H02K1/14
【公開號(hào)】CN204886621
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520344851
【發(fā)明人】劉 東, 張振建, 李健軍
【申請(qǐng)人】深圳市倉(cāng)興達(dá)科技有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年5月26日