無刷電的制造方法
【專利摘要】本實用新型適用于電機【技術領域】，提供了一種無刷電機，旨在解決如何在保持電機尺寸的基礎上降低齒槽轉矩的技術問題。無刷電機，包括轉子以及設置于轉子外的定子，定子包括外殼、設置于外殼內的定子鐵芯、繞設于定子鐵芯上的鐵芯繞組以及安裝于外殼之開口端的端蓋；轉子包括轉動連接于定子上的轉軸、固定安裝于轉軸上的轉子鐵芯以及多個固定安裝于轉子鐵芯外圓周上并圍繞于定子鐵芯內側的永久磁極；各永久磁極與定子鐵芯之間形成徑向氣隙，徑向氣隙沿轉子的圓周方向的厚度為不均勻設置。利用該不均勻的徑向氣隙改善氣隙磁密分布，從而降低鐵損、降低齒槽轉矩和轉矩脈動，以達到降低無刷電機的振動和噪聲之目的。
【專利說明】 無刷電機

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電機【技術領域】，尤其涉及一種無刷電機。

【背景技術】
[0002]目前用于驅動汽車節(jié)氣門電機主要有永磁直流電機和步進電機。步進電機控制精度不高，永磁直流電機容易產生電火花和炭灰，使用壽命有限，需要定期更換。無刷電機具有較好的可控性，寬調速范圍，沒有電刷和換向器火花，磨損問題，具有較高的可靠性，工作壽命長，無需經常維護。但由于無刷電機具有永久磁鐵，導致無刷電機內存在齒槽轉矩，然而，較大的齒槽轉矩容易引起速度波動，電機的振動和噪音，特別是在輕負載和低轉速下更加明顯。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種無刷電機，旨在解決如何在保持電機尺寸的基礎上降低齒槽轉矩的技術問題。
[0004]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種無刷電機，包括轉子以及設置于所述轉子外的定子，所述定子包括外殼、設置于所述外殼內的定子鐵芯、繞設于所述定子鐵芯上的鐵芯繞組以及安裝于所述外殼之開口端的端蓋；所述轉子包括轉動連接于所述定子上的轉軸、固定安裝于所述轉軸上的轉子鐵芯以及多個固定安裝于所述轉子鐵芯外圓周上并圍繞于所述定子鐵芯內側的永久磁極；各所述永久磁極與所述定子鐵芯之間形成徑向氣隙，所述徑向氣隙沿所述轉子的圓周方向的厚度為不均勻設置。
[0005]進一步地，各所述永久磁極由永久磁鐵而形成，且沿所述轉子的周向相鄰兩所述永久磁極之間形成有間隙。
[0006]進一步地，各所述永久磁極包括中間部分以及位于所述中間部分兩側的側部，沿所述轉子的徑向，各所述永久磁極中間部分的厚度大于兩邊部分的厚度，所述徑向氣隙對應于各所述永久磁極的中間部分的厚度小于相應所述永久磁極的兩邊部分的厚度。
[0007]進一步地，各所述永久磁極具有朝向所述轉子鐵芯的內表面以及于所述內表面相對并朝向所述定子鐵芯的外表面，各所述永久磁極的內表面為圓弧面，其外表面為曲面，且所述永久磁極沿所述轉子徑向的厚度從中間向兩側逐漸減小。
[0008]進一步地，所述定子鐵芯包括環(huán)形的軛部以及從所述軛部向內伸出并繞設有所述鐵芯繞組的齒部，所述齒部與所述軛部拼接。
[0009]進一步地，每一所述鐵芯繞組對應繞設于一個所述齒部，并采用星形連接方式繞設于所述齒部。
[0010]本實用新型相對于現(xiàn)有技術的技術效果是:通過將所述永久磁極設置于所述定子鐵芯的內側，并與所述定子鐵芯之間形成徑向氣隙，該徑向氣隙沿所述轉子的圓周方向為非均勻設置，利用該不均勻的徑向氣隙改善氣隙磁密分布，從而降低鐵損、降低齒槽轉矩和轉矩脈動，以達到降低所述無刷電機的振動和噪聲之目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型提供的無刷電機的立體圖；
[0012]圖2是圖1中無刷電機的定子的立體結構圖；
[0013]圖3是圖1中無刷電機的定子的截面圖；
[0014]圖4是圖1中無刷電機的轉子的立體結構圖；
[0015]圖5是圖1中無刷電機的轉子的截面圖。

【具體實施方式】
[0016]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0017]請參照圖1至圖5，本實用新型實施例提供的無刷電機包括轉子10以及設置于所述轉子10外的定子20，所述定子20包括外殼22、設置于所述外殼22內的定子鐵芯24、繞設于所述定子鐵芯24上的鐵芯繞組26以及安裝于所述外殼22之開口端的端蓋28 ;所述轉子10包括轉動連接于所述定子20上的轉軸12、固定安裝于所述轉軸12上的轉子鐵芯14以及多個固定安裝于所述轉子鐵芯14外圓周上并圍繞于所述定子鐵芯24內側的永久磁極16 ;各所述永久磁極16與所述定子鐵芯24之間形成徑向氣隙(圖未示)，所述徑向氣隙沿所述轉子10的圓周方向的厚度為不均勻設置。
[0018]該實施例提供的無刷電機為內轉子式電機，在該無刷電機通電時，所述永久磁極16與所述鐵芯繞組26的電磁感應下轉動。該無刷電機通過將所述永久磁極16設置于所述定子鐵芯24的內側，并與所述定子鐵芯24之間形成徑向氣隙，該徑向氣隙沿所述轉子10的圓周方向為非均勻設置，利用該不均勻的徑向氣隙改善氣隙磁密分布，從而降低鐵損、降低齒槽轉矩和轉矩脈動，以達到降低所述無刷電機的振動和噪聲之目的。
[0019]在該實施例中，所述永久磁極16的數(shù)量為4塊。
[0020]請參照圖4和圖5，進一步地，各所述永久磁極16由永久磁鐵而形成，且沿所述轉子10的周向相鄰兩所述永久磁極16之間形成有間隙160。相鄰兩所述永久磁極16之間形成一間隙160，該間隙160沿所述轉子10的軸向延伸，且各間隙160平行于所述轉軸12。通過設置所述間隙160以防止漏磁，并可以灌封固定所述永久磁極16防止所述永久磁極16脫落。
[0021]請參照圖4和圖5，進一步地，各所述永久磁極16包括中間部分162以及位于所述中間部分162兩側的側部164，沿所述轉子10的徑向，各所述永久磁極16之中間部分162的厚度大于側部164的厚度，所述徑向氣隙對應于各所述永久磁極16的中間部分162的厚度小于相應所述永久磁極16的側部164的厚度?？梢岳斫獾?，所述永久磁極16為多個局部環(huán)狀結構，且該環(huán)狀結構的內外半徑沿其周向不相同，各所述永久磁極16的厚度為該環(huán)狀結構的內外半徑之差，具體為中間部分162厚度大于其側部164的厚度。在所述定子鐵芯24內徑一定的情況下，各永久磁極16的側部164和中間部分162與所述定子鐵芯24之間的徑向間隙160為相對于所述永久磁極16的側部164的厚度大于相對于其中間部分162的厚度，由于沿整個定子鐵芯24周向的徑向間隙160不等，有利于改善該無刷電機的氣隙磁密分布，從而降低齒槽轉矩，并由此降低了該無刷電機的振動和噪聲。
[0022]請參照圖2至圖5，進一步地，各所述永久磁極162具有朝向所述轉子鐵芯14的內表面166以及于所述內表面166相對并朝向所述定子鐵芯24的外表面168,各所述永久磁極16的內表面166為圓弧面,其外表面168為曲面,且所述永久磁極16沿所述轉子10徑向的厚度從中間向兩側逐漸減小?？梢岳斫獾兀魉鲇谰么艠O16形成的環(huán)狀結構的內環(huán)面為與所述轉軸12同心的圓弧面，而其外環(huán)面為一曲面，且該曲面的曲面半徑沿其中間部分162向兩側逐漸減小，使得各所述永久磁極16與所述定子鐵芯24的徑向間隙160沿各所述永久磁極16的周向為中間小、兩邊大，從而使得所述徑向間隙160因所述永久磁極16而非均勻設置，以降低該無刷電機的齒槽轉矩。
[0023]請參照圖2和圖3，進一步地，所述定子鐵芯24包括環(huán)形的軛部240以及從所述軛部240向內伸出并繞設有所述鐵芯繞組26的齒部242，所述齒部242與所述軛部240拼接?？梢岳斫獾?，所述軛部240與所述齒部242對應設置且數(shù)量相等,所述齒部242和所述軛部240的數(shù)量均為為6個。所述軛部240設置于所述外殼22與所述齒部242之間，所述齒部242沿所述軛部240的周向等間距設置，且相鄰兩齒部242之間形成有容置所述鐵芯繞組26的繞線槽244，纏繞于各所述齒部242的所述鐵芯繞組26分布于相應的繞線槽244內。所述鐵芯繞組26的與所述齒部242對應設置且其數(shù)量與所述齒部242的數(shù)量相等。通過將所述齒部242與所述軛部240拼接形成所述定子鐵芯24，大大減小了槽口寬，從而降低了繞線難度。
[0024]請參照圖2和圖3，進一步地，每一所述鐵芯繞組26對應繞設于一個所述齒部242，并采用星形連接方式繞設于所述齒部242。各所述鐵芯繞組26為分數(shù)槽集中式繞組，降低了所述鐵芯繞組26的繞線難道，并減小了齒槽轉矩。
[0025]上述各實施例中的無刷電機為無位置傳感器的無刷直流電機，該類型電機有較好的可控性，寬調速范圍，沒有電刷和換向器火花，磨損問題，具有較高的可靠性，工作壽命長，無需經常維護，因為沒有位置傳感器，該無刷電機可以在惡劣環(huán)境下工作，連接線少，電磁干擾小。
[0026]本實用新型各實施例提供的無刷電機尤其適用于需齒槽轉矩小如汽車節(jié)氣門的控制電機。
[0027]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種無刷電機，包括轉子以及設置于所述轉子外的定子，其特征在于:所述定子包括外殼、設置于所述外殼內的定子鐵芯、繞設于所述定子鐵芯上的鐵芯繞組以及安裝于所述外殼之開口端的端蓋；所述轉子包括轉動連接于所述定子上的轉軸、固定安裝于所述轉軸上的轉子鐵芯以及多個固定安裝于所述轉子鐵芯外圓周上并圍繞于所述定子鐵芯內側的永久磁極；各所述永久磁極與所述定子鐵芯之間形成徑向氣隙，所述徑向氣隙沿所述轉子的圓周方向的厚度為不均勻設置。
2.如權利要求1所述的無刷電機，其特征在于:各所述永久磁極由永久磁鐵而形成，且沿所述轉子的周向相鄰兩所述永久磁極之間形成有間隙。
3.如權利要求1所述的無刷電機，其特征在于:各所述永久磁極包括中間部分以及位于所述中間部分兩側的側部，沿所述轉子的徑向，各所述永久磁極中間部分的厚度大于兩邊部分的厚度，所述徑向氣隙對應于各所述永久磁極的中間部分的厚度小于相應所述永久磁極的兩邊部分的厚度。
4.如權利要求1所述的無刷電機，其特征在于:各所述永久磁極具有朝向所述轉子鐵芯的內表面以及于所述內表面相對并朝向所述定子鐵芯的外表面，各所述永久磁極的內表面為圓弧面，其外表面為曲面，且所述永久磁極沿所述轉子徑向的厚度從中間向兩側逐漸減小。
5.如權利要求1至4任意一項所述的無刷電機，其特征在于:所述定子鐵芯包括環(huán)形的軛部以及從所述軛部向內伸出并繞設有所述鐵芯繞組的齒部，所述齒部與所述軛部拼接。
6.如權利要求5所述的無刷電機，其特征在于:每一所述鐵芯繞組對應繞設于一個所述齒部，并采用星形連接方式繞設于所述齒部。
【文檔編號】H02K29/03GK204068633SQ201420492214
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權日:2014年8月28日
【發(fā)明者】李政, 楊錫輝 申請人:捷和電機制品(深圳)有限公司