WO/1993/003535 | ELECTRIC MOTOR |
JPH05146120 | MOTOR |
JP2014131456 | POWER GENERATOR CONSTITUTED WITH SUPERPOSITION |
ZHENG SHENGJU (CN)
CN102170205A | 2011-08-31 | |||
CN1623267A | 2005-06-01 | |||
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US5760503A | 1998-06-02 |
北京汇信合知识产权代理有限公司 (CN)
权 利 要 求 书 1、 一种无刷直流电机, 包括外壳、 底座、 风扇、 前端盖、 后端盖、 电机轴、 转子、 永磁体、 定子, 所述外壳为空心圓柱 体结构, 外壳下侧中部设有底座, 外壳前侧卡套前端盖, 外壳 后侧卡套后端盖; 所述外壳内套接电机轴, 电机轴两端分别通 过轴承套接在前端盖和后端盖的轴心, 所述后端盖外侧设有套 接在电机轴上的风扇; 其特征在于: 所述前端盖内侧设有空心 延伸部, 空心延伸部套在电机轴外, 空心延伸部外壁套固一定 子, 所述后端盖内侧设有空心延伸部, 空心延伸部套在电机轴 外, 空心延伸部外壁套固另一定子, 所述两定子外侧设有转子, 转子自两个定子之间与电机轴连接, 所述转子内壁上与两定子 分别相对设有永磁体, 所述与两定子分别相对的永磁体错位设 置。 2、 根据权利要求 1所述的无刷直流电机, 其特征在于: 所 述转子主要包括转子环、 固定板, 转子环为环形结构, 转子环 内侧中部焊接固定板,所述两组永磁体均沾接在转子环内壁上, 两组永磁体分别设置在固定板两侧, 固定板同侧的永磁体的排 列方式为: 相邻的永磁体的 N极和 S极交替向同一个方向。 3、 根据权利要求 2所述的无刷直流电机, 其特征在于: 所 述固定板左侧的一片永磁体宽度方向的中心在固定板右侧相邻 的两片永磁体的缝隙中间。 4、根据权利要求 2或 3所述的无刷直流电机,其特征在于: 所述固定板上设有通风孔, 通风孔与固定板一侧的永磁体相对 且大于永磁体的面积, 所述固定板的轴心处设有套孔, 套孔套 固在连接套的外壁上, 所述连接套与固定板通过螺釘锁固。 5、根据权利要求 2或 3所述的无刷直流电机,其特征在于: 所述连接套中部设有套孔, 套孔套接电机轴, 并通过销固定, 所述连接套的外延设有缺口。 6、 根据权利要求 1或 2或 3所述的无刷直流电机, 其特征 在于: 所述前端盖和后端盖外沿相对设有连耳, 前端盖和后端 盖的连耳通过连杆连接。 7、 根据权利要求 1或 2或 3所述的无刷直流电机, 其特征 在于: 所述前端盖和后端盖上分别设有通风孔。 8、 根据权利要求 1或 2或 3所述的无刷直流电机, 其特征 在于: 所述前端盖的轴承通过卡簧卡固, 后端盖的轴承通过卡 簧卡固。 9、 根据权利要求 1或 2或 3所述的无刷直流电机, 其特征 在于: 所述前端盖的轴承通过轴承端盖固定, 后端盖的轴承通 过轴承端盖固定。 |
技术领域 本发明涉及一种电机技术领域, 具体是一种无刷直流电机。
说
背景技术 目前市场上的直流电机大概有三种: ①书有刷轴传动电机, ②无刷轴传动电 机, ③无刷外转传动电机。 而以上三种电机都有各自的缺点: 有刷轴传动电机虽然用价格较便宜的铁氧体磁 钢,但它是通过碳刷和换向 器的转换来完成的, 而碳刷噪音大、 寿命短, 有刷马达的使用和维修成本大。 无刷轴传动电机因为是内转子传动, 其转子的扭力不够, 需用磁性很强的 材料钕铁硼磁钢来保证扭力。 而市场上现钕铁硼的材料价格相当昂贵, 这样它 的磁钢成本高。 无刷外传动电机,一般用作两端固定, 中间悬空的行业使用,如风机行业。 若要落地使用, 需增加 U形支架锁在定子的两端轴心上。 但这种加 U形支架 方式在新机安装和电机维修时上卸传动带都^ 烦, 而且拆卸时有可能会不慎 损坏电机, 故此种电机使用范围较窄。 上述三款直流电机除各自有缺点外, 还有共同致命的缺点: 无论磁钢装在转子上还是定子上, 其一定是N、 S板相邻交替向同一个方 向, 而相邻的两片磁钢中间一定有缝隙, 在旋转时用 N、 S极磁性的切换, 一 定会造成旋转时不顺畅, 有卡卡的问题, 受力时会有内振动、 抖动的问题, 在 技术层面上为了解决这些问题, 目前情况下只有增加平衡用的飞轮, 通过飞轮 的重量增加它的惯性力, 来消除上述旋转时不顺及卡卡的问题点, 而增加飞轮 就会增加成本。 同时, 上述三款直流电机在使用时还会有较大的切频 音、 哨音, 这些声音 对室内使用的电器产品, 特别是要求安静程度较高的设施、 产品都是致命的。 目前在这个方面还无法完全解决, 只能尽量修改相邻 N、 S极交接点的磁钢形 状, 增加矽钢片的槽数等来弥补, 但也只能尽量将上述声音降低而已, 不能百 分百消除上述噪音。 发明内容 本发明的目的是提供一种无刷直流电机, 克服了现有技术的上述不足, 其 旋转顺畅, 内振动较低, 噪音分贝低, 而且没有切频音、 哨音。 为了达到上述设计目的, 本发明采用的技术方案如下: 一种无刷直流电机, 包括外壳、 底座、 风扇、 前端盖、 后端盖、 电机轴、 转子、 永磁体、 定子, 所述外壳为空心圓柱体结构, 外壳下侧中部设有底座, 外壳前侧卡套前端盖, 外壳后侧卡套后端盖; 所述外壳内套接电机轴, 电机轴 两端分别通过轴 7|套接在前端盖和后端盖的轴心, 所述后端盖外侧设有套接在 电机轴上的风扇; 其中, 所述前端盖内侧设有空心延伸部, 空心延伸部套在电 机轴外, 空心延伸部外壁套固一定子, 所述后端盖内侧设有空心延伸部, 空心 延伸部套在电机轴外, 空心延伸部外壁套固另一定子, 所述两定子外侧设有转 子, 转子自两个定子之间与电机轴连接, 所述转子内壁上与两定子分别相对设 有永磁体, 所述与两定子分别相对的永磁体错位设置。 所述转子主要包括转子环、 固定板, 转子环为环形结构, 转子环内侧中部 焊接固定板, 所述两组永磁体均沾接在转子环内壁上, 两组永磁体分别设置在 固定板两侧, 固定板同侧的永磁体的排列方式为: 相邻的永磁体的 N极和 S 极交替向同一个方向。 所述固定板左侧的一片永磁体宽度方向的中心 在固定板右侧相邻的两片
7 磁体的缝隙中间。 所述固定板上设有通风孔, 通风孔与固定板一侧的永磁体相对且大于永磁 体的面积, 所述固定板的轴心处设有套孔, 套孔套固在连接套的外壁上, 所述 连接套与固定板通过螺釘锁固。 所述连接套中部设有套孔, 套孔套接电机轴, 并通过销固定, 所述连接套 的外延设有缺口。 所述前端盖和后端盖外沿相对设有连耳, 前端盖和后端盖的连耳通过连杆 连接。 所述前端盖和后端盖上分别设有通风孔。 所述前端盖的轴承通过卡簧卡固, 后端盖的轴承通过卡簧卡固。 所述前端盖的轴承通过轴承端盖固定, 后端盖的轴承通过轴承端盖固定。 本发明所述的无刷直流电机的有益效果是: 旋转顺畅, 旋转时没有卡卡的 问题, 内振动较低, 噪音分贝低, 没有切频音、 哨音; 使用范围非常广, 特别 是对环境噪音要求分贝低的设施。 产品与同行业产品相比更有优点, 如: 室内 电器产品、 医疗器材、 健身器材, 精密机床, 室内自动化设备等等。 将左右两边的永磁体用错位方式装在转子内壁 上,一边永磁体的中心线与 另一边相邻两片永磁体的中间缝隙刚好与它轴 向在一条线上, 该方法弥补了单 ——组永磁体的缺点, 不仅解决了转动不顺畅, 哨声, 还可以降低成本。 该发明的无刷直流电机解决了上述电机使用的 局限性, 在任何范围及任何 设施方面都得到 ^艮好的运用, 同时也弥补了有刷电机及传动轴无刷电机因为 转 子带动轴传动而耗功大的问题, 同时也弥补了外转动无刷电机的落地不方便的 问题。 附图说明 图 1是本发明所述的无刷直流电机的立体图。 图 2是本发明所述的无刷直流电机的主视图。 图 3是本发明所述的无刷直流电机的纵向剖视图 图 4是本发明所述的无刷直流电机的转子的剖视 。 图 5是图 4的 A-A视图。 图 6是图 4的 B-B视图。 图 7是本发明所述的无刷直流电机的转子的左视 。 图 8本发明所述的无刷直流电机的电机轴的示意 , 其中中段部分剖视。 图 9是图 8所述电机轴的左视图。 图 10是本发明所述的无刷直流电机的后端盖的纵 剖视图。 图中: 1、 外壳; 2、 底座; 3、 风扇; 4、 前端盖; 5、 后端盖; 6、 连杆; 7、 连耳; 8、 通风孔; 9、散热孔; 10、 电机轴; 11、 转子; 11-1、 转子环; 11-2、 固定板; 11-3、 套孔; 11-4、 螺纹孔; 11-5、 通风孔; 12、 永磁体; 13、 定子; 14、 销; 15、 螺釘; 16、 卡簧; 17、 轴承; 18、 连接套; 19、 螺纹孔; 20、 套 孔; 21、 缺口。 具体实施方式 下面结合附图对本发明的最佳实施方案作进一 步的详细的描述。 如图 1-3和 10所示, 本发明实施例所述的无刷直流电机, 包括外壳 1、 底 座 2、 风扇 3、 前端盖 4、 后端盖 5、 电机轴 10、 转子 11、 永磁体 12、 定子 13, 所述外壳 1为空心圓柱体结构, 外壳 1前侧卡套前端盖 4, 外壳 1后侧卡套后 端盖 5 , 所述前端盖 4和后端盖 5外沿相对设有连耳 7, 前端盖 4和后端盖 5 的连耳 7通过连杆 6连接, 通过连杆 6将前端盖 4和后端盖 5锁紧在外壳 1两 侧, 落地使用方便, 所述前端盖 4和后端盖 5上分别设有通风孔 8, 有利于散 热; 所述外壳 1下侧中部设有具有支撑作用的底座 2, 所述外壳 1内套接电机 轴 10, 电机轴 10两端分别通过轴 7 17套接在前端盖 4和后端盖 5的轴心,所 述前端盖 4的轴承 17通过卡簧 16卡固,后端盖 5的轴承 17通过卡簧 16卡固, 所述后端盖 5外侧设有套接在电机轴 10上的风扇 3 ,所述前端盖 4内侧设有空 心延伸部, 空心延伸部套在电机轴 10外, 空心延伸部外壁套固一定子 13, 所 述后端盖 5 内侧设有空心延伸部, 空心延伸部套在电机轴 10外, 空心延伸部 外壁套固另一定子 13 , 所述两定子 13外侧设有转子 11 , 转子 11 自两个定子 13之间与电机轴 10连接, 通过转子 11带动电机轴 10转动, 所述转子 11内壁 上与两定子 13分别相对设有永磁体 12, 所述与两定子 13分别相对的永磁体 12错位设置。 所述无刷直流电机还包括直流电控驱动器, 直流电控驱动器位于外壳 1外 部或用延长线的方式锁在底座 2上。 如图 3-10所示, 所述转子 11主要包括转子环 11-1、 固定板 11-2, 转子环 11-1为环形结构, 转子环 11-1内侧中部焊接固定板 11-2, 所述两组永磁体 12 均沾接在转子环 11-1内壁上, 两组永磁体 12分别设置在固定板 11-2两侧, 固 定板 11-2同侧的永磁体 12的数量可以为 4、 6、 8、 12个, 永磁体 12数量越多 电机的扭力越大, 可根据使用功率大小确定, 固定板 11-2同侧的永磁体 12的 排列方式为: 相邻的永磁体 12的 N极和 S极交替向同一个方向, 使用时, 永 磁体 12可以用材质较便宜的铁氧体, 也可以用钕铁硼。 所述固定板 11-2左侧的一片永磁体 12宽度方向的中心在固定板 11-2右侧 相邻的两片永磁体 12的缝隙中间,即固定板 11-2左侧的每一片永磁体 12与固 定板 11-2右侧相邻的永磁体 12交错永磁体 12半片位置,在旋转过程中当一边 的定子 13与所述定子 13相对的永磁体 12的 N、 S极切换时, 而另一边的定子 13刚好所述定子 13相对的永磁体 12的中间, 使得电机旋转时都会出力均匀, 不会再有不顺畅、 卡卡的问题, 同时也不存在有切频音的问题。 因为当一边切 换时, 另一边马上弥补旋转时的扭力, 所以切频音和哨音没有, 也不需要用飞 轮增加它的惯性力, 而且此种结构虽然有两套永磁体 12, 两套定子 13 , 但不 会增加成本, 因为: ①在不使用换向器、 碳刷情况下可以使用铁氧体的永磁体 12; ②一个 1.5千瓦的电机,设计时是用一组永磁体 12和一个定子 13来完成, 而本发明是将 1.5千瓦的功率设计为左右对称的结构,每一侧 的永磁体 12和一 个定子 13是原电机永磁体 12和定子 13的一半原材料, 即两个 0.75千瓦功率 的电机来同样保证力量达到 1.5千瓦。 所述固定板 11-2上设有通风孔 11-5, 通风孔 11-5与固定板 11-2—侧的永 磁体 12相对且大于永磁体 12的面积, 便于固定板 11-2两侧通风、散热, 所述 固定板 11-2的轴心处设有套孔 11-3 , 套孔 11-3套固在连接套 18的外壁上, 所 述连接套 18上设有四个螺纹孔 19,连接套 18上的螺纹孔 19通过螺釘 15锁固 在固定板 11-2上的螺纹孔 11-4上,从而将固定板 11-2及其转子环 11-1固定在 连接套 18上。 所述连接套 18中部设有套孔 20, 套孔 20套接电机轴 10, 并通过销 14固 定, 使得连接套 18与电机轴 10同步转动, 且通过销 14可防止连接套 18与电 机轴 10在径向方向相对转动, 所述连接套 18的外延设有缺口 21 , 通过缺口 21有利于固定板 11-2两侧通风, 便于电机散热。 本具体实施方式只是用于说明本发明的优选实 施例, 并不能对本发明进行 限定。