專利名稱：一種控制用無刷直流電機的制作方法
技術領域：
一種控制用無刷直流電機技術領域[0001]本實用新型屬于工業(yè)自動控制技術領域，特別涉及一種控制用無刷直流電機，適 用于對位置角度的精確控制。
背景技術：
[0002]隨著信息技術的飛速發(fā)展，自動化控制領域需要越來越多的傳動部件來實現(xiàn)對系 統(tǒng)的精確控制。早期的傳動部件多用直流電機實現(xiàn)，近年來隨著永磁材料的飛速發(fā)展，新型 無刷直流電機得到了廣泛的應用。[0003]相對于傳統(tǒng)電機所使用的整數(shù)槽繞組，無刷直流電機由于控制簡單、結(jié)構(gòu)緊湊，繞 組通常使用分數(shù)槽繞組，并且使用集中繞組。這使得電機端部比原先的分布式繞組能大幅 縮短，在有限的體積下產(chǎn)生更大的功率，提高電機的功率密度。另外，這種結(jié)構(gòu)容易獲得更 高的轉(zhuǎn)速。但是，由于使用分數(shù)槽繞組，電機內(nèi)部定子、轉(zhuǎn)子磁場相較整數(shù)槽繞組更為混亂， 引入大量的低頻諧波，這是損耗和振動噪聲加大的原因。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實用新型的目的是提供一種控制用無刷直流電機，解決了無刷直流電機特有的 問題，良好的改善了電機性能。[0005]本實用新型包括前法蘭1、后法蘭2、圓型定子沖片3、方型定子沖片4、銷釘5、定子 鐵芯6、主軸7、四極磁鋼8、八極磁鋼9、前軸承10、后軸承11等。圓型定子沖片3和方型定 子沖片4通過銷釘5連接，組成定子鐵芯6。四極磁鋼8或八極磁鋼9粘接在主軸7上，并 在主軸兩端壓入前軸承10和后軸承11，組成轉(zhuǎn)子組件12。前法蘭I壓裝在前軸承10上， 后法蘭2壓裝在后軸承11上，使得所有的組件連接在一起。[0006]在圓型定子沖片3和方型定子沖片4的齒中心位置開槽,槽為半圓型,其直徑與槽 口寬度相同。[0007]方型定子沖片4四角位置開有四個通孔，作為電機法蘭的安裝孔。[0008]在圓型定子沖片3和方型定子沖片4的齒尖使用等高度設計。[0009]在多個圓型定子沖片3和方型定子沖片4上穿上銷釘5組成定子鐵芯6，方型定子 沖片的開孔作為整個電機的安裝孔使用。[0010]在定子鐵芯6兩端各車出一個臺階，作為與前法蘭1、后法蘭2的連接臺。[0011]本使用新型專利中所述電機可以使用兩種結(jié)構(gòu)不同極數(shù)相同的轉(zhuǎn)子。[0012]當使用四極磁鋼8的時候，電機軸向上分成2 3節(jié)，每節(jié)使用四極磁鋼(8)按照 NSNS順序排列，每節(jié)間錯開5° 15°形成轉(zhuǎn)子斜極。[0013]當使用八極磁鋼9的時候，電機軸向為一節(jié)，沿圓周排列順序為NNSSNNSS，仍組成 極數(shù)為四的轉(zhuǎn)子。[0014]八極磁鋼9的長度是四極磁鋼8的長度的整數(shù)倍，倍數(shù)取決于軸向分節(jié)數(shù)。[0015]四極磁鋼8寬度是八極磁鋼9的兩倍。[0016]四極磁鋼8和八極磁鋼9厚度相同。[0017]本實用新型的優(yōu)點通過一系列定子沖片設計以及轉(zhuǎn)子磁極設計使得無刷直流電 機所特有的振動噪聲以及齒槽轉(zhuǎn)矩問題得以改善，提高了整個傳動系統(tǒng)的可靠性，極大的 擴寬了裝備的使用范圍。該電機響應時間快、結(jié)構(gòu)輕巧，方便使用；易于安裝，對環(huán)境的適應 能力強。


[0018]圖1為本實用新型所述無刷直流電機外型圖，其中，前法蘭1、后法蘭2、定子鐵芯 6、主軸7。[0019]圖2為本實用新型的圓型定子沖片示意圖。其中，圓型定子沖片3。[0020]圖3為本實用新型的方型定子沖片示意圖。其中，方型定子沖片4。[0021]圖4為本實用新型的定子鐵芯示意圖。其中，定子鐵芯6。[0022]圖5為本實用新型的第一種磁鋼排列方式，其中，主軸7、四極磁鋼8、前軸承10、后 軸承11。[0023]圖6為本實用新型的第二種磁鋼排列方式，其中，主軸7、八極磁鋼9、前軸承10、后 軸承11。
具體實施方式
[0024]本實用新型包括前法蘭1、后法蘭2、圓型定子沖片3、方型定子沖片4、銷釘5、定子 鐵芯6、主軸7、四極磁鋼8、八極磁鋼9、前軸承10、后軸承11等。圓型定子沖片3和方型定 子沖片4通過銷釘5連接，組成定子鐵芯6。四極磁鋼8或八極磁鋼9粘接在主軸7上，并 在主軸兩端壓入前軸承10和后軸承11，組成轉(zhuǎn)子組件12。前法蘭I壓裝在前軸承10上， 后法蘭2壓裝在后軸承11上，使得所有的組件連接在一起。[0025]下面將通過附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。[0026]本實用新型中所述無刷直流電機使用六槽四極的極槽配合，并采用集中繞組。[0027]如圖2、3中所示圓型定子沖片3和方型定子沖片4，在每個齒的中間位置開一個 半圓形的凹槽，凹槽直徑和電機槽口寬度相同，將原有的六個齒進一步細分，有效的降低了 電機的齒槽轉(zhuǎn)矩。另外，電機齒尖部位采用相同的厚度，可以在一定程度上改善電機的齒諧 波。[0028]使用圓型定子沖片3和方型定子沖片4通過銷釘5連接組成定子鐵芯6。方型定 子沖片4的四角位置開有四個通孔，作為法蘭的安裝孔。由于是一層層沖片疊加生成，可以 通過調(diào)整方型定子沖片所處的位置來改變電機法蘭安裝孔的位置。[0029]疊加之后的定子鐵芯兩端分別車出一個長度2_深度1_的圓臺，尺寸與前法蘭1、后法蘭2的連接部位配合。[0030]電機轉(zhuǎn)子使用四極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)上使用NSNS的排列方式，在本實用新型中提出 了兩種不同的磁鋼排列方式第一種，將電機磁鋼軸向上分成多節(jié)，每塊為四極磁鋼8，單 節(jié)上仍按照NSNS的順序排列，但是每節(jié)之間相同的磁極錯開一定的角度來實現(xiàn)轉(zhuǎn)子的斜 極，這里錯開15度；第二種，將傳統(tǒng)上的四極磁鋼沿徑向一分為二，成為八極磁鋼9，排列方 式為NNSSNNSS，仍組合成四極結(jié)構(gòu)。八極磁鋼9的長度是四極磁鋼8的長度的整數(shù)倍，數(shù)目轉(zhuǎn)子軸向取決于分節(jié)數(shù)，這里分成兩節(jié)。四極磁鋼8寬度是八極磁鋼 9的兩倍。
權利要求1.一種控制用無刷直流電機，包括前法蘭、后法蘭、圓型定子沖片、方型定子沖片、銷釘、定子鐵芯、主軸、四極磁鋼、八極磁鋼、前軸承、后軸承；其特征在于，圓型定子沖片(3)和方型定子沖片(4)通過銷釘(5)連接，組成定子鐵芯(6);四極磁鋼(8)或八極磁鋼(9)粘接在主軸(7)上，并在主軸兩端壓入前軸承(10)和后軸承(11 )，組成轉(zhuǎn)子組件(12);前法蘭(I)壓裝在前軸承(10)上，后法蘭(2)壓裝在后軸承(11)上，使得所有的組件連接在一起。
2.根據(jù)權利要求1所述的無刷直流電機，其特征在于圓型定子沖片(3)齒中心位置開半圓型槽，其直徑與槽口寬度相同。
3.根據(jù)權利要求1所述的無刷直流電機，其特征在于方型定子沖片(4)齒中心位置開半圓型槽，其直徑與槽口寬度相同，四角位置開有四個通孔，作為電機法蘭的安裝孔。
4.根據(jù)權利要求1所述的無刷直流電機，其特征在于圓型定子沖片(3)和方型定子沖 片(4)的齒尖使用等高度設計。
5.根據(jù)權利要求1所述的無刷直流電機，其特征在于定子鐵芯(6)兩端各車出一個臺階，作為與前法蘭(I)、后法蘭(2)的連接臺。
6.根據(jù)權利要求1所述的無刷直流電機，其特征在于電機軸向上分成2 3節(jié)，每節(jié)使用四極磁鋼(8)按照NSNS順序排列，每節(jié)間錯開5° 15°形成轉(zhuǎn)子斜極。
7.根據(jù)權利要求1所述的無刷直流電機，其特征在于電機軸向上分成一節(jié)，每節(jié)使用八極磁鋼(9 )按照NNSSNNSS順序排列，仍組成極數(shù)為四的轉(zhuǎn)子。
專利摘要一種控制用無刷直流電機，屬于工業(yè)自動控制技術領域。包括前法蘭、后法蘭、圓型定子沖片、方型定子沖片、銷釘、定子鐵芯、主軸、四極磁鋼、八極磁鋼、前軸承、后軸承；其特征在于，圓型定子沖片(3)和方型定子沖片(4)通過銷釘(5)連接，組成定子鐵芯(6)；四極磁鋼(8)或八極磁鋼(9)粘接在主軸(7)上，并在主軸兩端壓入前軸承(10)和后軸承(11)，組成轉(zhuǎn)子組件(12)；前法蘭(1)壓裝在前軸承(10)上，后法蘭(2)壓裝在后軸承(11)上，使得所有的組件連接在一起。優(yōu)點在于，提高了整個傳動系統(tǒng)的可靠性，極大的擴寬了裝備的使用范圍。該電機響應時間快、結(jié)構(gòu)輕巧，方便使用；易于安裝，對環(huán)境的適應能力強。
文檔編號H02K1/16GK202840896SQ201220466520
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月13日 優(yōu)先權日2012年9月13日
發(fā)明者佟寧澤, 陳雪松, 王東文, 侯竑, 陳勇, 王文生, 趙飛, 吳堯, 劉浩, 嚴旭 申請人:冶金自動化研究設計院