本發(fā)明涉及無刷電機的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種定子結(jié)構(gòu)及無刷直流電機。

背景技術(shù)：

無刷直流電機是一種電子換向的直流電動機，又稱無換向器電動機或者無整流子直流電動機，它是用半導(dǎo)體逆變器取代了普通直流電動機中的機械換向器，構(gòu)成沒有換向器的直流電動機，由于無刷直流電機減少了碳刷與換向器之間摩擦的阻力，避免了由于磨損而產(chǎn)生的整機報廢，使整機工作順暢、經(jīng)久耐用，而且避免了碳刷與換向器之間傳動磨損而產(chǎn)生火花，使得其可以在特殊環(huán)境中操作使用；與普通直流電機相比，無刷直流電機耗電量小，工作時間及效率均提高30％以上，大大提高了工作效率；而且無刷直流電機還具有體積小、質(zhì)量輕、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點?；诖耍瑹o刷直流電機使之廣泛應(yīng)用于交通、煤礦自動化和工業(yè)自動化、航空航天等領(lǐng)域。

然而現(xiàn)有技術(shù)中的無刷直流電機的定子結(jié)構(gòu)為一體結(jié)構(gòu)，采用該種定子結(jié)構(gòu)的無刷直流電機在長時間工作情況下，往往定子鐵芯會受損或者繞組出現(xiàn)故障，因此需要將整個定子結(jié)構(gòu)拆除，并替換新的定子結(jié)構(gòu)，在增加工作量的同時，還導(dǎo)致成本增加；而且定子結(jié)構(gòu)的拆裝也及其不方便，安裝過程中費時費力。

因此，針對以上問題，提出一種可拆卸的定子結(jié)構(gòu)以及能夠降低成本的無刷直流電機是行業(yè)內(nèi)亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種定子結(jié)構(gòu)及無刷直流電機，能夠避免定子鐵心部分磨損或者部分繞組出現(xiàn)故障后被整體拆除，以及降低無刷直流電機的使用成本。

本發(fā)明提供的一種定子結(jié)構(gòu)包括至少兩個定子鐵芯和繞組，所述定子鐵芯之間相連形成環(huán)形結(jié)構(gòu)；

每個所述定子鐵芯均與對應(yīng)的繞組相連。

進一步的，每個所述定子鐵心上均設(shè)置有凹陷部和與所述凹陷部相適配的凸起部，所述定子鐵芯之間相互扣合形成環(huán)形結(jié)構(gòu)。

進一步的，所述繞組纏繞在所述定子鐵芯與纏繞架之間，

或者直接纏繞在纏繞架上。

本發(fā)明提供的一種包括所述定子結(jié)構(gòu)的無刷直流電機，還包括相互配合安裝的端蓋與殼體，所述無刷直流電機的轉(zhuǎn)子組件貫穿所述定子結(jié)構(gòu)，其中轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)子軸以及固定在轉(zhuǎn)子軸外側(cè)的轉(zhuǎn)子鐵芯，所述轉(zhuǎn)子軸的兩側(cè)分別與所述端蓋以及所述殼體配合連接。

進一步的，所述轉(zhuǎn)子軸的兩側(cè)與所述端蓋以及所述殼體之間均設(shè)置有軸承，所述軸承的內(nèi)圈與所述轉(zhuǎn)子軸之間采用過盈配合連接，所述軸承的外圈與所述端蓋以及所述殼體之間采用過盈配合連接。

進一步的，所述轉(zhuǎn)子軸的一端套設(shè)有用于卡接所述轉(zhuǎn)子軸的彈弓介子。

進一步的，所述轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)部均勻嵌入多個永磁體，多個所述永磁體的中心位置設(shè)置有隔磁結(jié)構(gòu)，且所述隔磁結(jié)構(gòu)套設(shè)在所述轉(zhuǎn)子軸的外側(cè)。

進一步的，所述轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)置有至少一個沿所述轉(zhuǎn)子軸的軸向布置的螺旋式散熱結(jié)構(gòu)。

進一步的，所述螺旋式散熱結(jié)構(gòu)為螺旋式通孔，設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子軸表面與所述轉(zhuǎn)子鐵芯外表面之間的位置處；

或者，所述螺旋式散熱結(jié)構(gòu)為螺旋式凹槽，設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子鐵芯表面的位置處。

進一步的，所述殼體和所述端蓋上均設(shè)置有多個用于通風(fēng)散熱的通氣孔。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明提供的一種定子結(jié)構(gòu)包括至少兩個定子鐵芯和繞組，定子鐵芯之間相連形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，且每個定子鐵芯均與對應(yīng)的繞組相連，能夠避免定子鐵心部分磨損或者部分繞組出現(xiàn)故障后被整體拆除，只需將出現(xiàn)故障的部分拆除更換即可，且方便維修，以達到降低使用成本的目的。

本發(fā)明提供的無刷直流電機帶有定子結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)子組件，其中轉(zhuǎn)子組件貫穿定子結(jié)構(gòu)，該定子結(jié)構(gòu)包括定子鐵芯和繞組，當繞組與外界電源接通時，產(chǎn)生螺旋磁場，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子組件在定子結(jié)構(gòu)的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，進而使無刷直流電機進行工作，當定子結(jié)構(gòu)部分磨損或出現(xiàn)故障后，只需將出現(xiàn)故障的部分拆除更換即可，且方便維修，進而有效降低了無刷直流電機的使用成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的定子結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的定子結(jié)構(gòu)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的定子結(jié)構(gòu)的定子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的無刷直流電機結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的無刷直流電機的帶有螺旋式通孔的轉(zhuǎn)子組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例提供的無刷直流電機的帶有螺旋式凹槽的轉(zhuǎn)子組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例提供的無刷直流電機的轉(zhuǎn)子組件側(cè)視圖。

圖標：100-定子結(jié)構(gòu)；101-定子鐵芯；1011-凹陷部；1012-凸起部；102-繞組；103-纏繞架；200-轉(zhuǎn)子組件；201-轉(zhuǎn)子軸；202-轉(zhuǎn)子鐵芯；2021-螺旋式通孔；2022-螺旋式凹槽；203-隔磁結(jié)構(gòu)；204-永磁體；300-端蓋；400-軸承；500-殼體；600-螺釘；700-彈弓介子。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述。

具體結(jié)構(gòu)如圖1-7圖所示。圖1為本發(fā)明實施例提供的定子結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的定子結(jié)構(gòu)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的定子結(jié)構(gòu)的定子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的無刷直流電機結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的無刷直流電機的帶有螺旋式通孔的轉(zhuǎn)子組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實施例提供的無刷直流電機的帶有螺旋式凹槽的轉(zhuǎn)子組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實施例提供的無刷直流電機的轉(zhuǎn)子組件側(cè)視圖。

本實施例提供的一種定子結(jié)構(gòu)包括至少兩個定子鐵芯101和繞組102，定子鐵芯101之間相連形成環(huán)形結(jié)構(gòu)；每個定子鐵芯101均與對應(yīng)的繞組102相連。

需要說明的是，該定子結(jié)構(gòu)包括至少兩個定子鐵芯101和繞組102，定子鐵芯101之間相連形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，且每個定子鐵芯101均與對應(yīng)的繞組102相連，能夠避免定子鐵心部分磨損或者部分繞組102出現(xiàn)故障后被整體拆除，只需將出現(xiàn)故障的部分拆除更換即可，且方便維修，從而降低使用成本，在一定程度上減小了企業(yè)資金壓力。

本實施例的可選技術(shù)方案中，如圖3所示，每個定子鐵心上均設(shè)置有凹陷部1011和與凹陷部1011相適配的凸起部1012，定子鐵芯101之間相互扣合形成環(huán)形結(jié)構(gòu)。

具體的，凹陷部1011的側(cè)壁設(shè)置有小凸臺，凸起部1012的側(cè)壁設(shè)置有與小凸臺相適配的小凹槽，且小凸臺和小凹槽均設(shè)置多個，可使凹陷部1011和凸起部1012固定的更加緊密。

需要說明的是，由于每個定子鐵心上的凹陷部1011和凸起部1012相適配，在拼接定子鐵芯101時，只需將凹陷部1011和凸起部1012相卡和即可，而且不會由于定子工作而松動。

本實施例的可選技術(shù)方案中，如圖1所示，繞組102直接纏繞在纏繞架103上；定子鐵心設(shè)置兩個時，一般采用此種纏繞方法；當其中一個定子鐵心磨損或者其中一組繞組102出現(xiàn)故障后，只需將出現(xiàn)故障的一個定子鐵心或者一組繞組102更換即可。

本實施例的可選技術(shù)方案中，如圖2所示，繞組102纏繞在定子鐵芯101與纏繞架103之間；定子鐵心設(shè)置多個時，一般采用此種纏繞方法；當其中一個或兩個定子鐵心磨損或者其中一組或兩組繞組102出現(xiàn)故障后，只需將出現(xiàn)故障的定子鐵心或者繞組102更換即可。

需要說明的是，定子鐵心設(shè)置多個時，定子鐵心之間的連接關(guān)系與定子鐵心設(shè)置兩個時的定子鐵心連接關(guān)系相同。

本實施例提供的一種無刷直流電機包括上述定子結(jié)構(gòu)100，還包括相互配合安裝的端蓋300與殼體500，無刷直流電機的轉(zhuǎn)子組件200貫穿定子結(jié)構(gòu)100，其中轉(zhuǎn)子組件200包括轉(zhuǎn)子軸201以及固定在轉(zhuǎn)子軸201外側(cè)的轉(zhuǎn)子鐵芯202，轉(zhuǎn)子軸201的兩側(cè)分別與端蓋300以及殼體500配合連接。

具體的，殼體500能夠套裝在定子結(jié)構(gòu)100的外側(cè)，端蓋300扣合在殼體500的端部，并通過多個螺釘600將端蓋300及定子結(jié)構(gòu)100一同固定在殼體500的端部和內(nèi)部，定子結(jié)構(gòu)100內(nèi)側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)子組件200，轉(zhuǎn)子軸201的兩側(cè)搭接在端蓋300和殼體500上，當無刷直流電機通電時，定子結(jié)構(gòu)100內(nèi)部產(chǎn)生螺旋磁場，并與轉(zhuǎn)子鐵芯202上的磁場相互作用，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子組件200在定子結(jié)構(gòu)100內(nèi)部圍繞轉(zhuǎn)子軸201高速旋轉(zhuǎn)。

需要說明的是，該無刷直流電機帶有定子結(jié)構(gòu)100和轉(zhuǎn)子組件200，其中轉(zhuǎn)子組件200貫穿定子結(jié)構(gòu)100，該定子結(jié)構(gòu)100包括定子鐵芯101和繞組102，當繞組102與外界電源接通時，產(chǎn)生螺旋磁場，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子組件200在定子結(jié)構(gòu)100的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，進而使無刷直流電機進行工作，當定子結(jié)構(gòu)100部分磨損或出現(xiàn)故障后，只需將出現(xiàn)故障的部分拆除更換即可，且方便維修，進而有效降低了無刷直流電機的使用成本。

還需要說明的是，無刷直流電機還包括風(fēng)扇組件，且風(fēng)扇組件包括扇葉與風(fēng)巢，扇葉套設(shè)在轉(zhuǎn)子軸201一端，當轉(zhuǎn)子軸201旋轉(zhuǎn)時帶動扇葉一同旋轉(zhuǎn)，以便能夠?qū)o刷直流電機內(nèi)部的熱量吹到外部，進而達到散熱的目的。

本實施例的可選技術(shù)方案中，轉(zhuǎn)子軸201的兩側(cè)與端蓋300以及殼體500之間均設(shè)置有軸承400，軸承400的內(nèi)圈與轉(zhuǎn)子軸201之間采用過盈配合連接，軸承400的外圈與端蓋300以及殼體500之間采用過盈配合連接；具有連接方便的優(yōu)點。

本實施例的可選技術(shù)方案中，轉(zhuǎn)子軸201的一端套設(shè)有用于卡接轉(zhuǎn)子軸201的彈弓介子700。

具體的，該彈弓介子700設(shè)置在端蓋300內(nèi)，并套設(shè)在轉(zhuǎn)子軸201的一端上靠近轉(zhuǎn)子軸201上的軸承400的位置，通過彈弓介子700能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子軸201的一端卡接，進而能夠緩解了由于裝配間隙引起的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)沿轉(zhuǎn)子軸201的軸向移動的問題，從而降低了轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的移動產(chǎn)生的振動，進一步提高了無刷直流電機的工作壽命。

本實施例的可選技術(shù)方案中，如圖7所示，轉(zhuǎn)子鐵芯202內(nèi)部均勻嵌入多個永磁體204，使轉(zhuǎn)子鐵芯202成為一個永磁體204結(jié)構(gòu)，在繞組102通電情況下產(chǎn)生螺旋磁場，并與轉(zhuǎn)子鐵芯202的磁場相互作用，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子組件200圍繞轉(zhuǎn)子軸201旋轉(zhuǎn)，通過改變通電狀況能夠控制轉(zhuǎn)子組件200的轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)速情況。

具體的，多個永磁體204的中心位置設(shè)置有隔磁結(jié)構(gòu)203，且隔磁結(jié)構(gòu)203套設(shè)在轉(zhuǎn)子軸201的外側(cè)。

需要說明的是，由于永磁體204、變壓器、線圈等均能夠產(chǎn)生磁場，從而這些磁場之間會相互干擾，影響到無刷直流電機的正常工作，所以急需采取有效措施屏蔽強的磁干擾源，使得其他附近的元器件免受磁場干擾。

本實施例的可選技術(shù)方案中，轉(zhuǎn)子鐵芯202上設(shè)置有至少一個沿轉(zhuǎn)子軸201的軸向布置的螺旋式散熱結(jié)構(gòu)。

需要說明的是，該螺旋式散熱結(jié)構(gòu)采用螺旋狀的空間曲面結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)子軸201及轉(zhuǎn)子鐵芯202高速旋轉(zhuǎn)時，能夠在該螺旋狀的空間曲面結(jié)構(gòu)處產(chǎn)生螺旋氣流，并能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及整個無刷直流電機內(nèi)部的熱量吹到外界，從而對無刷直流電機的散熱起到很好的效果；與此同時，傳統(tǒng)電機主要是通過在轉(zhuǎn)子軸201的端部增加扇葉達到散熱的目的，而本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)改變了傳統(tǒng)的散熱方式，直接將散熱結(jié)構(gòu)設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯202上，因此無需額外增設(shè)扇葉，減少了電機的組成零部件，在一定程度上有效減小了電機的體積和復(fù)雜程度，從而能夠降低電機的制造成本。

具體的，如圖5所示，螺旋式散熱結(jié)構(gòu)具體為螺旋式通孔2021，且該螺旋式通孔2021均勻設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸201表面與轉(zhuǎn)子鐵芯202外表面之間的位置處；由于轉(zhuǎn)子鐵芯202上沿轉(zhuǎn)子軸201的軸向均勻布置多個螺旋式通孔2021，且每個螺旋式通孔2021內(nèi)側(cè)的孔壁均采用空間曲面結(jié)構(gòu)；該螺旋式通孔2021的兩端開口直徑大小可以相等，也可以采用一端開口直徑稍大而另一端開口直徑稍小的方式，然而，為使無刷直流電機內(nèi)部的熱量更好地散發(fā)出去，以達到更好的通風(fēng)散熱效果，優(yōu)選地，采用一端開口直徑稍大而另一端開口直徑稍小的方式。

具體的，如圖6所示，螺旋式散熱結(jié)構(gòu)還可以采用螺旋式凹槽2022的結(jié)構(gòu)，且多個螺旋式凹槽2022均勻布置在轉(zhuǎn)子鐵芯202表面的位置處；由于轉(zhuǎn)子鐵芯202上沿轉(zhuǎn)子軸201的軸向均勻開設(shè)多個螺旋式凹槽2022，且每個螺旋式凹槽2022的內(nèi)壁均采用空間曲面結(jié)構(gòu)；該螺旋式凹槽2022可以采用均勻槽寬的方式，同時也可以采用一端槽寬稍大而另一端槽寬稍小的方式，然而為使無刷直流電機的散熱效果更加良好，優(yōu)選地，該螺旋式凹槽2022的槽寬采用一端稍大而另一端稍小的方式。

需要說明的是，采用螺旋式凹槽2022的散熱結(jié)構(gòu)的方式主要是針對轉(zhuǎn)子鐵芯202與轉(zhuǎn)子軸201的直徑差值較小的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，由于轉(zhuǎn)子鐵芯202直徑偏小，不便于在其上開設(shè)通孔，因此采取在轉(zhuǎn)子鐵芯202表面開槽的方式，以使得無刷直流電機達到更好的散熱效果。

本實施例的可選技術(shù)方案中，殼體500和端蓋300上均設(shè)置有多個用于通風(fēng)散熱的通氣孔。

根據(jù)轉(zhuǎn)子組件200的安裝情況以及無刷直流電機的工作情況，該通氣孔具體分為進氣孔和出氣孔，且兩者分別設(shè)置在端蓋300和殼體500上；當轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)正向旋轉(zhuǎn)時，如果端蓋300上的為通氣孔為進氣孔，則殼體500上的為出氣孔，此時轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上的螺旋式散熱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的氣流將無刷直流電機內(nèi)部的熱量從殼體500上的出氣孔吹出，與此同時，源源不斷地從端蓋300上的進氣孔向無刷直流電機的內(nèi)部通氣，通過該過程實現(xiàn)散熱的目的；當轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)反向旋轉(zhuǎn)時，氣流方向相反，熱量從端蓋300上的出氣孔被吹出，空氣從殼體500上的進氣孔通入，同樣也能夠達到散熱的目的。

此外，本發(fā)明提供的無刷直流電機與普通直流電機相比采用高速低損耗同步整流PWM調(diào)制，具有嚴格的電流限幅和轉(zhuǎn)矩控制，具有大啟動轉(zhuǎn)矩并能夠獲得更快的啟動速度，采用開環(huán)控制，低磁干擾、抗干擾、抗震動性能強，還具有節(jié)能、環(huán)保、高效的優(yōu)點，重點是該電機的轉(zhuǎn)速每分鐘可達到十二到十三萬轉(zhuǎn)速，應(yīng)用在吸塵器領(lǐng)域中，可形成一股小的龍卷風(fēng)，清潔效果好、且高效，與此同時還能夠廣泛應(yīng)用于各大領(lǐng)域。

最后應(yīng)說明的是：以上各個實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。