永磁無刷電的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種永磁無刷電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子。所述定子包括定子鐵芯（11）以及安裝到定子鐵芯（11）端部的端蓋，所述定子鐵芯（11）包括環(huán)形部（13）以及從所述環(huán)形部（13）向內(nèi)伸出的齒（15）。所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、固定到轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子鐵芯（21）、以及嵌裝到所述轉(zhuǎn)子鐵芯（21）的若干永磁體（29）；所述轉(zhuǎn)軸通過軸承安裝到所述端蓋；所述轉(zhuǎn)子鐵芯（21）的外徑（OD2）與所述定子鐵芯（11）的外徑（OD1）比值是0.55～0.57。該電機(jī)具有槽轉(zhuǎn)矩較小、電機(jī)效率較高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】永磁無刷電機(jī)
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)，具體地，涉及一種永磁無刷電機(jī)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]永磁無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子通常包括轉(zhuǎn)軸、固定安裝到轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子鐵芯、固定到轉(zhuǎn)子鐵芯的若干永磁體。轉(zhuǎn)子鐵芯由若干疊片堆疊而成，以減少磁損耗。轉(zhuǎn)子鐵芯包括軸向貫穿的中心通孔供轉(zhuǎn)軸穿過并緊配，還包括若干軸向貫穿的磁體槽。該若干磁體槽環(huán)繞著中心通孔分布，每個(gè)磁體槽安裝有一塊永磁體。
[0003]永磁無刷電機(jī)的定子包括定子鐵芯、繞制到定子鐵芯的定子繞組、固定到定子鐵芯的端蓋等。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸通過軸承安裝到定子的端蓋，從而能夠相對于定子轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)有的永磁無刷電機(jī)的主要缺點(diǎn)是齒槽轉(zhuǎn)矩較大，效率不高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的一個(gè)目的是改善無刷電機(jī)的效率，降低齒槽轉(zhuǎn)矩。
[0005]為此，本實(shí)用新型提供的無刷電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子。所述定子包括定子鐵芯以及安裝到定子鐵芯端部的端蓋，所述定子鐵芯包括環(huán)形部以及從所述環(huán)形部向內(nèi)伸出的齒。所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、固定到轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子鐵芯、以及嵌裝到所述轉(zhuǎn)子鐵芯的若干永磁體；所述轉(zhuǎn)軸通過軸承安裝到所述端蓋。所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外徑與所述定子鐵芯的外徑比值是0.50 ~0.62。
[0006]作為一種優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外徑與所述定子鐵芯的外徑比值是0.55~0.57。
[0007]作為一種優(yōu)選方案，所述永磁體為塊狀，沿轉(zhuǎn)子鐵芯的軸向和徑向嵌裝到所述轉(zhuǎn)子鐵芯；所述永磁體的垂直轉(zhuǎn)子鐵芯徑向的尺寸視為所述永磁體的厚度，所述永磁體的厚度與所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外半徑的比值是0.16~0.22。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，所述永磁體的厚度與所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外半徑的比值是0.18 ~0.20。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，所述永磁體為塊狀，沿轉(zhuǎn)子鐵芯的軸向和徑向嵌裝到所述轉(zhuǎn)子鐵芯；所述永磁體的沿轉(zhuǎn)子鐵芯徑向的尺寸視為所述永磁體的寬度，所述永磁體的寬度與所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外半徑的比值是0.45~0.55。
[0010]作為一種優(yōu)選方案，所述永磁體的寬度與所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外半徑的比值是047~0.49。
[0011]作為一種優(yōu)選方案，所述齒包括沿定子徑向向內(nèi)延伸的齒身、以及位于所述齒身徑向內(nèi)端并沿定子周向伸出的齒冠；所述齒身的沿轉(zhuǎn)子周向的尺寸視為所述齒身的厚度，所述齒身的厚度與所述定子鐵芯內(nèi)半徑的比值是0.20~0.30。
[0012]作為一種優(yōu)選方案，所述齒身的厚度與所述定子鐵芯內(nèi)半徑的比值是0.24~0.26。[0013]作為一種優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)徑與其外徑的比值是0.25~0.32。
[0014]作為一種優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)徑與其外徑的比值是0.27~0.29。
[0015]作為一種優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)子鐵芯由若干芯片沿電機(jī)軸向堆疊而成，每一芯片為整體式結(jié)構(gòu)，芯片的圓周表面中，對應(yīng)于永磁體(29)徑向外端的位置向內(nèi)凹陷。
[0016]作為一種優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的中心通孔為階梯孔，所述轉(zhuǎn)軸收容于所述中心通孔的較大孔徑處。
[0017]本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的電機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊、齒槽轉(zhuǎn)矩較小、電機(jī)效率較聞。
[0018]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0019]圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供的無刷電機(jī)的局部示意圖；
[0020]圖2是圖1所示無刷電機(jī)的另一角度的示意圖；
[0021]圖3是圖1所示無刷電機(jī)的平面示意圖；
[0022]圖4是圖1所示無刷電機(jī)的定子鐵芯的平面示意圖；
[0023]圖5是圖1所示無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯的平面示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】`
[0024]參考圖1至圖3，本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供的永磁無刷電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子。其中，定子包括定子鐵芯11、繞制到定子鐵芯的齒15的定子繞組(圖中未顯示)、安裝到定子鐵芯11端部的端蓋(圖中未顯示)等。
[0025]轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸(圖中未顯示)、固定到轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子鐵芯21、以及嵌裝到轉(zhuǎn)子鐵芯21的若干永磁體29。轉(zhuǎn)軸通過軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到端蓋，使轉(zhuǎn)子可相對于定子轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0026]參考圖4，定子鐵芯11包括環(huán)形部13以及從環(huán)形部13向內(nèi)伸出的若干齒15。齒15包括沿定子徑向向內(nèi)延伸的齒身16、以及位于齒身16徑向內(nèi)端并沿定子周向延伸的齒冠17。本實(shí)用新型中，將環(huán)形部13的最大外徑視為定子鐵芯11的外徑，該外徑在圖3中使用ODl表示。齒15的徑向內(nèi)端與定子鐵芯11的中心01的距離視為定子鐵芯11的內(nèi)半徑，該內(nèi)半徑在圖4中使用IRl表示。齒身16的沿定子周向的尺寸視為齒身16的厚度，該厚度在圖4中使用Tl表示。
[0027]參考圖5，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸(圖中未顯示)、安裝到轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子鐵芯、嵌裝的轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)的永磁體29等。轉(zhuǎn)子鐵芯包括內(nèi)環(huán)部23和外環(huán)部。內(nèi)環(huán)部23具有中心通孔23a以固定安裝到轉(zhuǎn)軸。本實(shí)施例中，該中心通孔23a為階梯孔，孔壁具有一個(gè)臺(tái)階24。轉(zhuǎn)軸安裝到中心通孔內(nèi)的較小孔徑段，中心通孔的較大孔徑段用于收容從端蓋或安裝座延伸出的軸承，轉(zhuǎn)軸穿過軸承，軸承的外徑小于中心通孔的較大孔徑段的內(nèi)徑以避免軸承干涉轉(zhuǎn)子鐵芯。因?yàn)檩S承收容于中心通孔，因此，該電機(jī)具有很緊湊的結(jié)構(gòu)，減小了電機(jī)的軸向尺寸。在中心通孔為階梯孔的情況下，將中心通孔的最小內(nèi)徑作為轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)徑。
[0028]外環(huán)部包括排成環(huán)狀的若干扇形部25，每個(gè)扇形部25的內(nèi)端具有肋條27與內(nèi)環(huán)部23連接，外端具有沿轉(zhuǎn)子周向伸出的連接部26用于與相鄰的扇形部25連接。本實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)子鐵芯由若干芯片沿電機(jī)軸向堆疊而成，每一芯片為整體式結(jié)構(gòu)，上述內(nèi)環(huán)部23、扇形部25、肋條27、連接部26 —體成型，例如，通過沖壓的方式一體沖壓而成。芯片的圓周表面中，連接相鄰的扇形部的連接部，與永磁體(29)徑向外端相抵靠位置處向內(nèi)凹陷。相鄰的兩個(gè)扇形部25之間形成永磁體收容腔；永磁體29安裝到對應(yīng)的收容腔內(nèi)，永磁體29的徑向外端靠近或者抵頂?shù)綄?yīng)的連接部26。本實(shí)施例中，連接部26的尺寸沿著遠(yuǎn)離扇形部25的方向逐漸縮小，以減小磁損耗。
[0029]轉(zhuǎn)子鐵芯21的最大外徑視為轉(zhuǎn)子鐵芯21的外徑，該外徑在圖5中使用0D2表示；轉(zhuǎn)子鐵芯21的最大外半徑視為轉(zhuǎn)子鐵芯21的外半徑，該外徑在圖5中使用0R2表示。
[0030]本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子鐵芯21的外徑0D2與定子鐵芯11的外徑ODl比值是0.50?
0.62。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子鐵芯21的外徑0D2與定子鐵芯11的外徑ODl比值是0.55?0.57。
[0031]本實(shí)施例中，永磁體29為塊狀。永磁體29嵌裝到轉(zhuǎn)子鐵芯21內(nèi)，并沿轉(zhuǎn)子的軸向和徑向延伸。本實(shí)用新型中，將永磁體29的軸向尺寸視為永磁體29的高度；將永磁體29的徑向尺寸視為永磁體29的寬度，該寬度在圖4中使用W2表示；將永磁體29的另一維的尺寸(即，垂直于轉(zhuǎn)子徑向的尺寸)視為永磁體29的厚度，該厚度在圖5中使用T2表示。永磁體29的厚度T2與轉(zhuǎn)子鐵芯21的外半徑0R2的比值是0.16?0.22。優(yōu)選地，永磁體29的厚度T2與轉(zhuǎn)子鐵芯21的外半徑0R2的比值是0.18?0.20。
[0032]進(jìn)一步地，永磁體29的寬度W2與轉(zhuǎn)子鐵芯21的外半徑0R2的比值是0.45?
0.55。更優(yōu)選地，永磁體29的寬度W2與轉(zhuǎn)子鐵芯21的外半徑0R2的比值是0.47?0.49。
[0033]齒身16的寬度Tl與定子鐵芯11內(nèi)半徑IRl的比值是0.20?0.30。優(yōu)選地，齒身15的厚度Tl與定子鐵芯11內(nèi)半徑IRl的比值是0.24?0.26。
[0034]進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)子鐵芯21的內(nèi)徑ID2與其外徑0D2的比值是0.25?0.32。更為優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子鐵芯21的內(nèi)徑ID2與其外徑0D2的比值是0.27?0.29。
[0035]在本實(shí)施中，所述轉(zhuǎn)子包括10個(gè)永磁體，所述定子包括12個(gè)齒，相鄰齒之間形成繞線槽，從而形成一個(gè)10極12槽電機(jī)。
[0036]對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種永磁無刷電機(jī),包括: 定子，所述定子包括定子鐵芯(11)以及安裝到定子鐵芯(11)端部的端蓋，所述定子鐵芯(11)包括環(huán)形部(13)以及從所述環(huán)形部(13)向內(nèi)伸出的齒(15);以及 轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、固定到轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子鐵芯(21)、以及嵌裝到所述轉(zhuǎn)子鐵芯(21)內(nèi)的若干永磁體(29);所述轉(zhuǎn)軸通過軸承安裝到所述端蓋； 其特征在于，所述轉(zhuǎn)子鐵芯(21)的外徑(0D2)與所述定子鐵芯(11)的外徑(ODl)比值是 0.50 ~0.62。
2.如權(quán)利要求1所述的永磁無刷電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子鐵芯(21)的外徑(0D2)與所述定子鐵芯(11)的外徑(ODl)比值是0.55~0.57。
3.如權(quán)利要求1所述的永磁無刷電機(jī)，其特征在于，所述永磁體(29)為塊狀，沿轉(zhuǎn)子鐵芯(21)的軸向和徑向嵌裝到所述轉(zhuǎn)子鐵芯；所述永磁體(29)的垂直轉(zhuǎn)子鐵芯(21)徑向的尺寸視為所述永磁體(29)的厚度(T2)，所述永磁體(29)的厚度(T2)與所述轉(zhuǎn)子鐵芯(21)的外半徑(0R2)的比值是0.16~0.22。
4.如權(quán)利要求3所述的永磁無刷電機(jī)，其特征在于，所述永磁體(29)的厚度(T2)與所述轉(zhuǎn)子鐵芯(21)的外半徑(0R2)的比值是0.18~0.20。
5.如權(quán)利要求1所述的永磁無刷電機(jī)，其特征在于，所述永磁體(29)為塊狀，沿轉(zhuǎn)子鐵芯(21)的軸向和徑向嵌裝到所述轉(zhuǎn)子鐵芯；所述永磁體(29)的沿轉(zhuǎn)子鐵芯(21)徑向的尺寸視為所述永磁體(29 )的寬度(W2 )，所述永磁體(29 )的寬度(W2 )與所述轉(zhuǎn)子鐵芯(21)的外半徑(0R2)的比值是0.45`~0.55。
6.如權(quán)利要求5所述的永磁無刷電機(jī)，其特征在于，所述永磁體(29)的寬度(W2)與所述轉(zhuǎn)子鐵芯(21)的外半徑(0R2)的比值是047~0.49。
7.如權(quán)利要求1所述的永磁無刷電機(jī)，其特征在于: 所述齒(15)包括沿定子徑向向內(nèi)延伸的齒身(16)、以及位于所述齒身(16)徑向內(nèi)端并沿定子周向伸出的齒冠(17); 所述齒身(15)的沿轉(zhuǎn)子周向的尺寸視為所述齒身(15)的厚度(Tl)，所述齒身(15)的厚度(Tl)與所述定子鐵芯(11)內(nèi)半徑(IRl)的比值是0.20~0.30。
8.如權(quán)利要求7所述的永磁無刷電機(jī)，其特征在于，所述齒身(15)的厚度(Tl)與所述定子鐵芯(11)內(nèi)半徑(IRl)的比值是0.24~0.26。
9.如權(quán)利要求1所述的永磁無刷電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子鐵芯(21)的內(nèi)徑(ID2)與其外徑(0D2 )的比值是0.25~0.32。
10.如權(quán)利要求1所述的永磁無刷電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子鐵芯(21)的內(nèi)徑(ID2)與其外徑(0D2 )的比值是0.27~0.29。
11.如權(quán)利要求1所述的永磁無刷電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子鐵芯由若干芯片沿電機(jī)軸向堆疊而成，每一芯片為整體式結(jié)構(gòu)，芯片的圓周表面中，對應(yīng)于永磁體(29)徑向外端的位置向內(nèi)凹陷。
12.如權(quán)利要求1至11中任意一項(xiàng)所述的永磁無刷電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的中心設(shè)階梯狀通孔，所述轉(zhuǎn)軸收容于所述通孔的較小孔徑段，所述軸承收容于所述通孔的較大孔徑段，所述轉(zhuǎn)軸穿過軸承。
13.如權(quán)利要求1至11中任意一項(xiàng)所述的永磁無刷電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括10個(gè)永磁體，所述定子包括12個(gè)齒及12個(gè)分別位于相鄰齒之間的繞線槽，從而形成一個(gè)10極12槽電機(jī)。`
【文檔編號】H02K1/27GK203632511SQ201320690496
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】李越, 周垂有, 柴捷, 潘廣業(yè), 肖三元, 何瀚 申請人:德昌電機(jī)(深圳)有限公司