專利名稱：一種新型大功率永磁無(wú)刷電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及新型大功率永磁無(wú)刷電機(jī)。
背景技術(shù)：
永磁無(wú)刷直流電機(jī)以其優(yōu)越的調(diào)速性能和較高的能量轉(zhuǎn)換效率已廣泛應(yīng)用在電子信息、自動(dòng)化領(lǐng)域和國(guó)防裝備中。但限于永磁材料的價(jià)格、性能以及電機(jī)設(shè)計(jì)和エ藝技術(shù)方面的因素，目前一般只生產(chǎn)ー些小功率的永磁無(wú)刷直流電機(jī)。永磁無(wú)刷直流電機(jī)主要由永磁無(wú)刷直流電機(jī)本體、位置傳感器裝置和電子驅(qū)動(dòng)器三部分組成。電機(jī)本體由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成，結(jié)構(gòu)與交流永磁同步電機(jī)相似，其與交流永磁同 步電機(jī)的主要區(qū)別是轉(zhuǎn)子省去了永磁同步電機(jī)異步啟動(dòng)的鼠籠繞組。永磁無(wú)刷直流電機(jī)的位置傳感器裝置一般安裝在電機(jī)本體上，用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子磁極相對(duì)定子的位置，供電子驅(qū)動(dòng)器對(duì)定子繞組電流正確換向，使電機(jī)產(chǎn)生持續(xù)的轉(zhuǎn)矩。通常，位置傳感器裝置都是用ー組連線與電子驅(qū)動(dòng)器相連接的。人們?yōu)榱藴p少連線，提出了多種無(wú)位置傳感器裝置解決方案，最有影響カ的是反電勢(shì)檢測(cè)法。但目前無(wú)位置傳感器裝置的檢測(cè)不是非常準(zhǔn)確，特別是負(fù)載變化較大的場(chǎng)合，檢測(cè)的正確率較低。所以無(wú)位置傳感器裝置主要適合用在負(fù)載變化不大且已預(yù)知的場(chǎng)合。電子驅(qū)動(dòng)器實(shí)質(zhì)上就是ー個(gè)電子換流器，通過(guò)對(duì)定子、轉(zhuǎn)子相對(duì)位置的判定和外部控制信號(hào)的作用，控制電機(jī)繞組的電流方向和大小，使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)前制約永磁無(wú)刷直流電機(jī)大型化的主要障礙有1、高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子上的磁鋼受磁鋼抗拉強(qiáng)度和緊固強(qiáng)度的限制容易碎裂、散架；2、磁鋼受溫度的作用容易退磁；3、位置傳感器裝置信號(hào)的引出連接繁瑣，可靠性較低；4、軸承受感應(yīng)電的電化學(xué)腐蝕作用壽命較短。用于制作轉(zhuǎn)子磁鋼的稀土磁鋼材料多為脆性，抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度較低，若高速運(yùn)轉(zhuǎn)必定使轉(zhuǎn)子上的磁鋼承受很大的離心力，從而導(dǎo)致磁鋼破碎、脫落。針對(duì)此問(wèn)題，目前常用的解決辦法是用高強(qiáng)度的非磁或低磁性材料加固磁鋼，一般有不銹鋼或鈦合金箍套、玻璃纖維、碳纖維和芳綸纏繞法。不銹鋼或鈦合金箍套比較適合轉(zhuǎn)子整體充磁，通過(guò)熱套使箍套緊裹在磁鋼外。但對(duì)預(yù)先充磁的釹鐵硼，此法不甚理想，因?yàn)殁S鐵硼的居里點(diǎn)較低，熱套時(shí)很容易造成磁鋼退磁。若冷套則不能保證箍緊質(zhì)量。整體金屬套在電機(jī)運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的渦流，降低電機(jī)效率、提高磁鋼溫度。使用不導(dǎo)電的高模量、高強(qiáng)度纖維纏繞法加固，已發(fā)現(xiàn)效果并不如預(yù)期的理想。主要原因是高模量高強(qiáng)度纖維材料的抗壓強(qiáng)度一般都遠(yuǎn)低于其抗拉強(qiáng)度，因電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鋼的表面并不十分的光滑，特別是磁鋼的邊緣有時(shí)還很鋒利。當(dāng)電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，纏繞在磁鋼外的高模量高強(qiáng)度纖維不僅要受到張力，個(gè)別部位還要承受剪應(yīng)力，故實(shí)踐中常常開(kāi)裂。除此之外在用這些高強(qiáng)度纖維纏繞時(shí)，纖維端部的處理也比較復(fù)雜，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。為了提高電機(jī)功率密度，充分發(fā)揮強(qiáng)磁材料的性能，大功率永磁無(wú)刷直流電機(jī)多做成表面磁極的形式，過(guò)去人們?cè)O(shè)計(jì)磁鋼時(shí)除了考慮磁場(chǎng)性能外主要為了エ藝上的方便，都是用較大尺寸的磁鋼。除非在每極弧長(zhǎng)較大時(shí)，整塊的磁鋼不僅難以制造，而且裝配非常困難，為此不得不把同一磁極的磁鋼分成若干塊弧面磁鋼。同一磁極的磁鋼分塊的主要原則是每塊磁鋼與轉(zhuǎn)子鐵心的吸力不大于操作エ的手力，這些磁鋼的弧長(zhǎng)和軸向長(zhǎng)度通常在40 100mm。這種設(shè)計(jì)存在很大問(wèn)題，即未充分考慮磁鋼內(nèi)渦流的影響。燒結(jié)稀土磁鋼電阻率很低，磁鋼在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中會(huì)因磁場(chǎng)的變化產(chǎn)生渦流發(fā)熱，只是由于電機(jī)通常多為封閉結(jié)構(gòu)，不易觀測(cè)到。特別是當(dāng)磁鋼體積較大時(shí)，大塊的磁鋼渦流發(fā)熱更加嚴(yán)重。所以大功率永磁無(wú)刷直流電機(jī)常常出現(xiàn)正常運(yùn)行一段時(shí)間后性能便開(kāi)始下降的現(xiàn)象，其禍?zhǔn)拙褪谴配撘蜻^(guò)熱而導(dǎo)致退磁?；∶娲配摰募庸こ杀据^高，受磁鋼生產(chǎn)エ藝的制約，生產(chǎn)磁鋼的胚料多為立方體，弧面一般都是采用成本較高的電加工，且弧度越大材料的利用率就越低。另外現(xiàn)在已知的大功率永磁無(wú)刷直流電機(jī)磁鋼多是帶有定位沉孔的弧面磁鋼。沉孔的加工不僅要増加加工 費(fèi)，還會(huì)降低總的磁通量。永磁無(wú)刷直流電機(jī)的電子換向依賴于對(duì)轉(zhuǎn)子位置的判定。位置傳感器裝置的引線一般包括兩根電源線和多根信號(hào)線，線數(shù)較多，容易搞錯(cuò)，使得電機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試比較費(fèi)時(shí)，常常不能及時(shí)運(yùn)行。但是有位置傳感器裝置的無(wú)刷電機(jī)無(wú)論如何都要比無(wú)位置傳感器裝置的無(wú)刷電機(jī)運(yùn)行可靠，無(wú)論負(fù)載如何變化、無(wú)論轉(zhuǎn)速高低，電機(jī)都能給出方向始終正確的轉(zhuǎn)矩。簡(jiǎn)單的位置傳感器裝置只能提供轉(zhuǎn)子位置信號(hào)，若要得到精確的轉(zhuǎn)速信號(hào)和轉(zhuǎn)子的溫度信號(hào)還要使用更多的信號(hào)線。永磁無(wú)刷電機(jī)的軸承較普通エ頻異步電機(jī)的軸承更容易損壞。究其原因ー是電子驅(qū)動(dòng)器輸出的PWM電壓導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部的磁場(chǎng)不對(duì)稱，會(huì)在電機(jī)軸與端蓋之間上感應(yīng)出電壓，此電壓會(huì)完全施加在軸承的內(nèi)外圈上；ニ是永磁電機(jī)在裝配時(shí)容易使軸承磁化，高速轉(zhuǎn) 動(dòng)時(shí)導(dǎo)致軸承的內(nèi)外圈之間產(chǎn)生的電壓。當(dāng)軸承的內(nèi)外圈之間產(chǎn)生的電壓數(shù)值超過(guò)軸承中的潤(rùn)滑油的絕緣強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)擊穿油膜形成一個(gè)電流通路，從而造成滾珠和滾道的電化學(xué)腐蝕，致使軸承壽命迅速縮短。綜上所述，制約永磁無(wú)刷直流電機(jī)大型化的主要障礙有1、電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子強(qiáng)度受磁鋼和連接強(qiáng)度的限制容易出現(xiàn)磁鋼破碎和脫落(外轉(zhuǎn)子除外);2、大塊的磁鋼受溫度和退磁場(chǎng)的雙重作用容易退磁；3、位置傳感器裝置信號(hào)的引出線數(shù)量多，連接繁瑣；4、軸承壽命較短。由于存在上述問(wèn)題，目前大功率永磁無(wú)刷電機(jī)在制造、推廣時(shí)遇到了很大的障礙。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供ー種制造成本降低，可靠性提高、壽命增長(zhǎng)的大功率永磁無(wú)刷直流電機(jī)。本發(fā)明的技術(shù)方案為ー種新型大功率永磁無(wú)刷電機(jī)，其包括機(jī)座、定子、轉(zhuǎn)子、軸承和位置傳感器裝置，機(jī)座兩端分別設(shè)有前、后端蓋；定子、轉(zhuǎn)子、軸承和位置傳感器裝置分別設(shè)于機(jī)座內(nèi)，轉(zhuǎn)子前后兩端分別設(shè)有前端板和后端板，所述轉(zhuǎn)子還包括轉(zhuǎn)子磁鋼、轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)子鉄心套設(shè)在轉(zhuǎn)軸外，轉(zhuǎn)子磁鋼套設(shè)在轉(zhuǎn)軸鐵心外；所述轉(zhuǎn)子磁鋼由若干塊不同極性的磁鋼組成，每ー磁極的磁鋼為分塊式結(jié)構(gòu)，其在圓周方向上由兩塊以上的小磁鋼組成。所述每塊小磁鋼的極面長(zhǎng)度或?qū)挾榷荚?0mm以下，其與鐵心結(jié)合的底面為平面或弧面。所述每塊小磁鋼與轉(zhuǎn)子鐵心結(jié)合的底面上設(shè)有ー個(gè)以上的凹槽或凸起，所述轉(zhuǎn)子鐵心為多棱柱形,每個(gè)棱柱面的寬度與每塊小磁鋼的底面長(zhǎng)度對(duì)應(yīng),每個(gè)棱柱面上設(shè)有與每塊小磁鋼底面上的凸起或凹槽相配合固定的凹槽或凸起。所述轉(zhuǎn)子磁鋼外圓周表面上纏繞有沿圓周方向的高強(qiáng)度金屬絲。所述金屬絲表面設(shè)有絕緣層，金屬絲的截面為矩形或圓形。所述轉(zhuǎn)子前端板及轉(zhuǎn)子后端板上分別設(shè)有ー個(gè)以上固定金屬絲端頭的V形槽。 所述轉(zhuǎn)子的前端板、后端板為無(wú)磁或弱磁性的金屬。所述軸承為陶瓷球軸承、陶瓷滾柱軸承、陶瓷圈軸承或抗電腐蝕的非金屬軸瓦。所述位置傳感器裝置的輸出端連接電子驅(qū)動(dòng)器的輸入端，電子驅(qū)動(dòng)器的輸出端連接定子，所述位置傳感器裝置與電子驅(qū)動(dòng)器間采用數(shù)字串行通信或頻分多路調(diào)制載波通ィ目。

所述位置傳感器與其供電電源、電子驅(qū)動(dòng)器的電氣連接導(dǎo)線在三根以下。所述位置傳感器裝置包括單片機(jī)、載波調(diào)制器和ー個(gè)以上傳感器，當(dāng)位置傳感器裝置使用串行通信技術(shù)時(shí)，各傳感器接收各傳感信號(hào)，單片機(jī)將接收的信號(hào)轉(zhuǎn)換成高速串行信號(hào)后發(fā)送給載波調(diào)制器，載波調(diào)制器將接收的高速串行信號(hào)調(diào)制成高頻信號(hào)加載到電源線上，或另外使用一根単獨(dú)的信號(hào)線，發(fā)送給電子驅(qū)動(dòng)器，電子驅(qū)動(dòng)器將接收的高頻載波信號(hào)還原為各控制量，控制定子繞組的電流方向和大小。串行通信的優(yōu)點(diǎn)在于容易傳輸較大量的信息，特別是除了位置還可以精確傳遞溫度等信息。所述位置傳感器裝置還可以包括ー個(gè)以上載波調(diào)制器和ー個(gè)以上傳感器，采用頻分多路調(diào)制技術(shù)將多個(gè)不同的傳感器信號(hào)通過(guò)對(duì)應(yīng)的載波調(diào)制器加載到ー根信號(hào)線或直接加載到電源線上，使得位置傳感器裝置無(wú)論傳遞的信息有多少，電氣連接導(dǎo)線都在三根以下。本發(fā)明的大功率永磁無(wú)刷電機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下顯著優(yōu)點(diǎn)
I、電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于將同一磁極的磁鋼分成長(zhǎng)度和寬度較小的多塊小磁鋼，能減少磁鋼的渦流發(fā)熱，磁鋼的溫升明顯降低，在正常使用中磁鋼不會(huì)退磁，電機(jī)的功率損耗和溫升都將降低。2、由于每塊小磁鋼的極面為平面或弧度很小的弧面，所述轉(zhuǎn)子磁鋼可用切片機(jī)和磨床加工，加工效率明顯高于電加工，材料損耗也大大減少。3、轉(zhuǎn)子磁鋼和轉(zhuǎn)子鉄心上設(shè)置對(duì)應(yīng)配合的凹槽或凸起，可以避免粘錯(cuò)，并大大提高裝配效率，同時(shí)使轉(zhuǎn)子磁鋼與轉(zhuǎn)子鐵心連接牢固。4、高強(qiáng)度金屬絲纏繞加固轉(zhuǎn)子可以保證轉(zhuǎn)子有較高的整體強(qiáng)度，エ藝性更好比金屬套筒加固和高模高強(qiáng)纖維纏繞的效果更好，金屬絲因表面絕緣其渦流比較小可以忽略。同時(shí)，金屬絲可選擇熱膨脹系數(shù)與轉(zhuǎn)子磁鋼膨脹系數(shù)接近的材料，可以減小因溫度升高，轉(zhuǎn)子磁鋼被迫承受的額外應(yīng)カ。5、轉(zhuǎn)子前端板、轉(zhuǎn)子后端板的V字形槽保證了金屬絲纏繞エ藝簡(jiǎn)單、快速、可靠。6、安裝在電機(jī)上的位置傳感器裝置采用三根以下的導(dǎo)線與電子驅(qū)動(dòng)器相連，位置傳感器裝置提供dc (直流)電源，位置傳感器裝置通過(guò)載波以高速數(shù)字串行通信方式或頻分多路調(diào)制方式將測(cè)得的位置信號(hào)以及轉(zhuǎn)子各部位的溫度等信息傳送給無(wú)刷電機(jī)的控制電路；最大程度地減少位置傳感器裝置引出導(dǎo)線的數(shù)量、増加位置傳感器裝置的信息量，提高傳輸?shù)目煽啃浴?、陶瓷球軸承、陶瓷滾柱軸承、陶瓷圈軸承或抗電腐蝕的非金屬軸瓦徹底免除了軸承的電腐蝕、使電機(jī)的使用壽命顯著提高?？傊?，本發(fā)明的大功率永磁無(wú)刷電機(jī)克服了面極式磁鋼內(nèi)轉(zhuǎn)子在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子磁鋼容易發(fā)熱及碎裂、使用釹鐵硼磁鋼容易退磁、位置傳感器裝置信號(hào)的引出連接繁瑣、軸承容易損壞和弧面磁鋼加工浪費(fèi)大等不足，使大功率永磁無(wú)刷直流電機(jī)的制造成本降低，可靠性提高、壽命增長(zhǎng)。



下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)的說(shuō)明
圖I為本發(fā)明新型大功率永磁無(wú)刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意 圖3為第一種轉(zhuǎn)子磁鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為第二種轉(zhuǎn)子磁鋼的結(jié)構(gòu)示意 圖5為轉(zhuǎn)子磁鋼與轉(zhuǎn)子鐵心配合的結(jié)構(gòu)示意 圖6為位置傳感器裝置采用數(shù)字串行通信的結(jié)構(gòu)示意 圖7為位置傳感器裝置采用頻分多路調(diào)制載波通信的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1-7之一所示，本發(fā)明ー種新型大功率永磁無(wú)刷電機(jī)，其包括機(jī)座I、定子2、轉(zhuǎn)子3、軸承4和位置傳感器裝置5，機(jī)座I兩端分別設(shè)有前、后端蓋6 ;定子2、轉(zhuǎn)子3、軸承4和位置傳感器裝置5分別設(shè)于機(jī)座I內(nèi)，轉(zhuǎn)子3前后兩端分別設(shè)有前端板7和后端板8，所述轉(zhuǎn)子3還包括轉(zhuǎn)子磁鋼31、轉(zhuǎn)子鐵心32和轉(zhuǎn)軸33，轉(zhuǎn)子鐵心32套設(shè)在轉(zhuǎn)軸33タト，轉(zhuǎn)子磁鋼31套設(shè)在轉(zhuǎn)軸鐵心32外；所述轉(zhuǎn)子磁鋼31由若干塊不同極性的磁鋼組成，每ー磁極的磁鋼為分塊式結(jié)構(gòu)，其在圓周方向上由兩塊以上的小磁鋼34組成。本發(fā)明中，所述每塊小磁鋼34的極面長(zhǎng)度或?qū)挾榷荚?0mm以下。由于每塊小磁鋼34的極面長(zhǎng)度或?qū)挾仍?0mm以下，這樣轉(zhuǎn)子磁鋼31在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，因磁場(chǎng)的變化產(chǎn)生渦流發(fā)熱量小，轉(zhuǎn)子磁鋼31的溫升明顯降低，在正常使用中轉(zhuǎn)子磁鋼31不會(huì)退磁，也不會(huì)發(fā)生碎裂現(xiàn)象；電機(jī)的功率損耗和溫升都將降低。如圖3所示，第一種小磁鋼34的結(jié)構(gòu)為所述小磁鋼34的極面35為弧面，小磁鋼34與轉(zhuǎn)子鐵心32結(jié)合的底面36也為弧面。如圖4所示，第二種小磁鋼34的結(jié)構(gòu)為所述小磁鋼34的極面35為平面，小磁鋼34與轉(zhuǎn)子鐵心32結(jié)合的底面36也為平面，便于同一磁極的小磁鋼34進(jìn)行安裝。由于將同一磁極的磁鋼采用分塊式結(jié)構(gòu)，由兩塊以上的小磁鋼34組成，且每塊小磁鋼34的極面35、與轉(zhuǎn)子鐵心32結(jié)合的底面36均為平面，這樣平面的小磁鋼34可用切片機(jī)和磨床加工，加工效率明顯高于電加工，材料損耗也大大減少。如圖5所示,所述姆塊小磁鋼34與轉(zhuǎn)子鐵心32結(jié)合的底面35上設(shè)有ー個(gè)以上的凹槽或凸起37，所述轉(zhuǎn)子鉄心32為多棱柱形，每個(gè)棱柱面38的寬度與每塊小磁鋼34的底面35長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)，每個(gè)棱柱面38上設(shè)有與每塊小磁鋼底面35上的凸起或凹槽37相配合固定的凹槽或凸起39。這樣可以使轉(zhuǎn)子磁鋼31與轉(zhuǎn)子鐵心32固定牢固，也便于快速進(jìn)行安裝。所述轉(zhuǎn)子鉄心32為疊壓的硅鋼板沖片或?qū)嵭牧紝?dǎo)磁材料，用導(dǎo)磁率較高的鋼加エ而成，以減少轉(zhuǎn)子鐵心32的渦流損耗。如圖2所示，所述轉(zhuǎn)子磁鋼31外圓周表面上纏繞有沿圓周方向的高強(qiáng)度金屬絲9。高強(qiáng)度金屬絲9纏繞加固轉(zhuǎn)子3可以保證轉(zhuǎn)子3有較高的整體強(qiáng)度，エ藝性更好比金屬套筒加固和高模高強(qiáng)纖維纏繞的效果更好，且渦流比較小可以忽略。同時(shí)，金屬絲9可選擇熱 膨脹系數(shù)與轉(zhuǎn)子磁鋼31膨脹系數(shù)接近的材料，可以減小因溫度升高，轉(zhuǎn)子磁鋼31被迫承受的額外應(yīng)力。金屬絲9可選用鈦絲或奧氏體不銹鋼絲等。所述金屬絲表面設(shè)有絕緣層，金屬絲的截面為矩形或圓形，優(yōu)選為矩形。如圖2所示，所述轉(zhuǎn)子前端板7及轉(zhuǎn)子后端板8上分別設(shè)有ー個(gè)以上固定金屬絲9端頭的V形槽10。 所述V形槽10的深度和寬度大于金屬絲9的直徑。所述轉(zhuǎn)子3的前端板7、后端板8為無(wú)磁或弱磁性的金屬。所述軸承4為陶瓷球軸承、陶瓷滾柱軸承、陶瓷圈軸承或抗電腐蝕的非金屬軸瓦，避免軸承4的電腐蝕，提高電機(jī)軸承的使用壽命。如圖6所示，所述位置傳感器裝置5的輸出端連接電子驅(qū)動(dòng)器11的輸入端，電子驅(qū)動(dòng)器11的輸出端連接定子2，所述位置傳感器裝置5與電子驅(qū)動(dòng)器11間采用數(shù)字串行通信或頻分多路調(diào)制載波通信。所述位置傳感器5與其供電電源、電子驅(qū)動(dòng)器11的電氣連接導(dǎo)線在三根以下。如圖6所示，所述位置傳感器裝置5包括單片機(jī)51、載波調(diào)制器52和ー個(gè)以上傳感器53，當(dāng)位置傳感器裝置5使用串行通信技術(shù)時(shí)，各傳感器53接收各傳感信號(hào)，單片機(jī)51將接收的信號(hào)轉(zhuǎn)換成高速串行信號(hào)后發(fā)送給載波調(diào)制器52，載波調(diào)制器52將接收的高速串行信號(hào)調(diào)制成高頻信號(hào)加載到電源線上，或另外使用一根単獨(dú)的信號(hào)線，發(fā)送給電子驅(qū)動(dòng)器11，電子驅(qū)動(dòng)器11將接收的高頻載波信號(hào)還原為各控制量，控制定子繞組的電流方向和大小。串行通信的優(yōu)點(diǎn)在于容易傳輸較大量的信息，特別是除了位置還可以精確傳遞溫度等信息。如圖7所示，所述位置傳感器裝置5還可以包括ー個(gè)以上的載波調(diào)制器52和一個(gè)以上傳感器53，采用頻分多路調(diào)制技術(shù)將多個(gè)不同的傳感器信號(hào)通過(guò)對(duì)應(yīng)的載波調(diào)制器52加載到ー根信號(hào)線或直接加載到電源線上，使得位置傳感器裝置5無(wú)論傳遞的信息有多少，電氣連接導(dǎo)線都在三根以下。
權(quán)利要求
1.ー種新型大功率永磁無(wú)刷電機(jī)，其包括機(jī)座、定子、轉(zhuǎn)子、軸承和位置傳感器裝置，機(jī)座兩端分別設(shè)有前、后端蓋；定子、轉(zhuǎn)子、軸承和位置傳感器裝置分別設(shè)于機(jī)座內(nèi)，轉(zhuǎn)子前后兩端分別設(shè)有前端板和后端板，所述轉(zhuǎn)子還包括轉(zhuǎn)子磁鋼、轉(zhuǎn)子鉄心和轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)子鉄心套設(shè)在轉(zhuǎn)軸外，轉(zhuǎn)子磁鋼套設(shè)在轉(zhuǎn)軸鐵心外；其特征在于所述轉(zhuǎn)子磁鋼由若干塊不同極性的磁鋼組成，每ー磁極的磁鋼為分塊式結(jié)構(gòu)，其在圓周方向上由兩塊以上的小磁鋼組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型大功率永磁無(wú)刷電機(jī)，其特征在于所述每塊小磁鋼的極面長(zhǎng)度或?qū)挾榷荚?0mm以下，其與鐵心結(jié)合的底面為平面或弧面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型大功率永磁無(wú)刷電機(jī)，其特征在于所述每塊小磁鋼與轉(zhuǎn)子鐵心結(jié)合的底面上設(shè)有ー個(gè)以上的凹槽或凸起，所述轉(zhuǎn)子鉄心為多棱柱形，每個(gè)棱柱面的寬度與每塊小磁鋼的底面長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)，每個(gè)棱柱面上設(shè)有與每塊小磁鋼底面上的凸起或凹槽相配合固定的凹槽或凸起。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型大功率永磁無(wú)刷電機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子磁鋼外圓周表面上纏繞有沿圓周方向的高強(qiáng)度金屬絲。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型大功率永磁無(wú)刷電機(jī)，其特征在于所述金屬絲表面設(shè)有絕緣層，金屬絲的截面為矩形或圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型大功率永磁無(wú)刷電機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子前端板及轉(zhuǎn)子后端板上分別設(shè)有ー個(gè)以上固定金屬絲端頭的V形槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型大功率永磁無(wú)刷電機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子的前端板、后端板為無(wú)磁或弱磁性的金屬。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型大功率永磁無(wú)刷電機(jī)，其特征在于所述軸承為陶瓷球軸承、陶瓷滾柱軸承、陶瓷圈軸承或抗電腐蝕的非金屬軸瓦。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型大功率永磁無(wú)刷電機(jī)，其特征在于所述位置傳感器裝置的輸出端連接電子驅(qū)動(dòng)器的輸入端，電子驅(qū)動(dòng)器的輸出端連接定子，所述位置傳感器裝置與電子驅(qū)動(dòng)器間采用數(shù)字串行通信或頻分多路調(diào)制載波通信。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的新型大功率永磁無(wú)刷電機(jī)，其特征在于所述位置傳感器與其供電電源、電子驅(qū)動(dòng)器的電氣連接導(dǎo)線在三根以下。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種新型大功率永磁無(wú)刷電機(jī)，其包括機(jī)座、定子、轉(zhuǎn)子、軸承和位置傳感器裝置，機(jī)座兩端分別設(shè)有前、后端蓋；定子、轉(zhuǎn)子、軸承和位置傳感器裝置分別設(shè)于機(jī)座內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子還包括轉(zhuǎn)子磁鋼、轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)子鐵心套設(shè)在轉(zhuǎn)軸外，轉(zhuǎn)子磁鋼套設(shè)在轉(zhuǎn)軸鐵心外；所述轉(zhuǎn)子磁鋼由若干塊不同極性的磁鋼組成，每一磁極的磁鋼為分塊式結(jié)構(gòu)，其在圓周方向上由兩塊以上的小磁鋼組成。本發(fā)明克服了面極式磁鋼內(nèi)轉(zhuǎn)子在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子磁鋼容易發(fā)熱及碎裂、使用釹鐵硼磁鋼容易退磁、位置傳感器裝置信號(hào)的引出連接繁瑣、軸承容易損壞和弧面磁鋼加工浪費(fèi)大等不足，使大功率永磁無(wú)刷直流電機(jī)的制造成本降低，可靠性提高、壽命增長(zhǎng)。
文檔編號(hào)H02K1/27GK102694431SQ20121016573
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者吉少波, 林仕供 申請(qǐng)人:福建尤迪電機(jī)制造有限公司