專利名稱：短磁路結(jié)構(gòu)的無(wú)刷直流電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)刷直流電機(jī)，具體涉及無(wú)刷直流電機(jī)的一種磁路結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的無(wú)刷直流電機(jī)的電樞多采用分布繞組結(jié)構(gòu)和集中繞組結(jié)構(gòu)，采用這兩種繞組結(jié)構(gòu)時(shí)，電樞中相與相之間都存在磁耦合，這樣一方面會(huì)因互感的存在影響電流的控制精度；另一方面也會(huì)因每一相繞組通電產(chǎn)生的磁通所經(jīng)過(guò)的磁路較長(zhǎng)而使定子鐵耗較大，從而限制了電機(jī)效率的進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決電樞中相與相之間存在的磁耦合，進(jìn)而影響控制的精度和增加定子鐵耗的問(wèn)題而設(shè)計(jì)了一種短磁路結(jié)構(gòu)的無(wú)刷直流電機(jī)。本發(fā)明由定子4、多個(gè)永磁體1、轉(zhuǎn)子2、激磁繞組3組成；定子4是圓柱套，轉(zhuǎn)子2為圓柱筒；多個(gè)永磁體1裝在轉(zhuǎn)子2上并以轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線為中心軸相互間隔均勻排列，每個(gè)永磁體1的長(zhǎng)度方向與轉(zhuǎn)子2的軸心線平行并且永磁體1的長(zhǎng)度貫穿于轉(zhuǎn)子2的圓柱筒外表面；定子4套在轉(zhuǎn)子2的外側(cè)，并使定子4的圓柱套內(nèi)表面與永磁體1的外表面之間留有氣隙5，同時(shí)定子4的軸心線與轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心重合；定子4的圓柱套內(nèi)表面上開(kāi)有多個(gè)寬槽4-2和窄槽4-3，寬槽4-2和窄槽4-3的長(zhǎng)度方向與定子4的軸心線平行并且寬槽4-2和窄槽4-3的長(zhǎng)度貫穿于定子4的圓柱套內(nèi)表面，寬槽4-2與窄槽4-3相互間隔均勻排列，寬槽4-2與窄槽4-3之間的極身4-1的厚度都相等，定子4中的每個(gè)極身4-1的根部都繞有激磁繞組3，激磁繞組3由第一激磁繞組3a和第二激磁繞組3b構(gòu)成，每個(gè)寬槽4-2兩側(cè)的極身4-1上的第一激磁繞組3a和第二激磁繞組3b串聯(lián)連接。工作原理每個(gè)寬槽4-2兩側(cè)極身4-1上的第一激磁繞組3a和第二激磁繞組3b串聯(lián)連接，構(gòu)成一相激磁繞組，當(dāng)其中通以交變電流時(shí)，電勵(lì)磁磁力線利用纏繞著第一激磁繞組3a的極身4-1和纏繞著第二激磁繞組3b的極身4-1就可以形成閉合磁通路，這樣的勵(lì)磁方式可避免相間的磁耦合、縮短繞組勵(lì)磁磁通的磁路，進(jìn)而提高電機(jī)效率，減少電機(jī)的定位轉(zhuǎn)矩，易于電流控制，減少電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。本發(fā)明即能作為電動(dòng)機(jī)用、又能作為發(fā)電機(jī)用，可用于機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床及電動(dòng)車輛上。


圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的A-A向剖視圖，圖3是具體實(shí)施方式
一中的轉(zhuǎn)子2和永磁體1的組合結(jié)構(gòu)的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是具體實(shí)施方式
二的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是具體實(shí)施方式
二中的轉(zhuǎn)子2的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1、圖2和圖3說(shuō)明本具體實(shí)施方式
，本具體實(shí)施方式
由定子4、多個(gè)永磁體1、轉(zhuǎn)子2、激磁繞組3組成；定子4是圓柱套，轉(zhuǎn)子2為圓柱筒；多個(gè)永磁體1裝在轉(zhuǎn)子2上并以轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線為中心軸相互間隔均勻排列，每個(gè)永磁體1的長(zhǎng)度方向與轉(zhuǎn)子2的軸心線平行并且永磁體1的長(zhǎng)度貫穿于轉(zhuǎn)子2的圓柱筒外表面；定子4套在轉(zhuǎn)子2的外側(cè)，并使定子4的圓柱套內(nèi)表面與永磁體1的外表面之間留有氣隙5，同時(shí)定子4的軸心線與轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心重合；定子4的圓柱套內(nèi)表面上開(kāi)有多個(gè)寬槽4-2和窄槽4-3，寬槽4-2和窄槽4-3的長(zhǎng)度方向與定子4的軸心線平行并且寬槽4-2和窄槽4-3的長(zhǎng)度貫穿于定子4的圓柱套內(nèi)表面，寬槽4-2與窄槽4-3相互間隔均勻排列，寬槽4-2與窄槽4-3之間的極身4-1的厚度都相等，定子4中的每個(gè)極身4-1的根部都繞有激磁繞組3，激磁繞組3由第一激磁繞組3a和第二激磁繞組3b構(gòu)成，每個(gè)寬槽4-2兩側(cè)極身4-1上的第一激磁繞組3a和第二激磁繞組3b串聯(lián)連接。定子4選用硅鋼片疊加制成；轉(zhuǎn)子2選用硅鋼片疊加制成；定子4上寬槽4-2的寬度是窄槽4-3寬度的m-1倍，其中m是電機(jī)的相數(shù)，并m≥3；永磁體1采用徑向充磁，并呈長(zhǎng)條形均勻鑲在轉(zhuǎn)子2的圓柱筒外表面上，每相鄰的兩個(gè)永磁體1的外表面的磁極極性相反；轉(zhuǎn)子2的圓柱筒外表面上每相鄰兩個(gè)永磁體1之間的中心距L2的長(zhǎng)度與定子4上寬槽4-2的寬度L1相等。
具體實(shí)施方式
二結(jié)合圖4和圖5說(shuō)明本具體實(shí)施方式
，本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
一的不同之處在于轉(zhuǎn)子2的外圓柱面上均勻開(kāi)有多個(gè)深槽2-1，每個(gè)深槽2-1中都鑲嵌著一個(gè)永磁體1，永磁體1采用切向充磁，永磁體1的N極和S極分別連接深槽2-1的兩個(gè)豎壁面；每相鄰兩個(gè)深槽2-1之間的中心距L3的長(zhǎng)度與定子4上寬槽4-2的寬度L1相等。
權(quán)利要求
1.短磁路結(jié)構(gòu)的無(wú)刷直流電機(jī)，它由定子(4)、多個(gè)永磁體(1)、轉(zhuǎn)子(2)、激磁繞組(3)組成；定子(4)是圓柱套，轉(zhuǎn)子(2)為圓柱筒；多個(gè)永磁體(1)裝在轉(zhuǎn)子(2)上并以轉(zhuǎn)子(2)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線為中心軸相互間隔均勻排列，每個(gè)永磁體(1)的長(zhǎng)度方向與轉(zhuǎn)子(2)的軸心線平行并且永磁體(1)的長(zhǎng)度貫穿于轉(zhuǎn)子(2)的圓柱筒外表面；定子(4)套在轉(zhuǎn)子(2)的外側(cè)，并使定子(4)的圓柱套內(nèi)表面與永磁體(1)的外表面之間留有氣隙(5)，同時(shí)定子(4)的軸心線與轉(zhuǎn)子(2)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心重合，其特征在于定子(4)的圓柱套內(nèi)表面上開(kāi)有多個(gè)寬槽(4-2)和窄槽(4-3)，寬槽(4-2)和窄槽(4-3)的長(zhǎng)度方向與定子(4)的軸心線平行并且寬槽(4-2)和窄槽(4-3)的長(zhǎng)度貫穿于定子(4)的圓柱套內(nèi)表面，寬槽(4-2)與窄槽(4-3)相互間隔均勻排列，寬槽(4-2)與窄槽(4-3)之間的極身(4-1)的厚度都相等，定子(4)中的每個(gè)極身(4-1)的根部都繞有激磁繞組(3)，激磁繞組(3)由第一激磁繞組(3a)和第二激磁繞組(3b)構(gòu)成，每個(gè)寬槽(4-2)兩側(cè)極身(4-1)上的第一激磁繞組(3a)和第二激磁繞組(3b)串聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短磁路結(jié)構(gòu)的無(wú)刷直流電機(jī)，其特征在于永磁體(1)采用徑向充磁，并呈長(zhǎng)條形均勻鑲在轉(zhuǎn)子(2)的圓柱筒外表面上，每相鄰的兩個(gè)永磁體(1)的外表面的磁極極性相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短磁路結(jié)構(gòu)的無(wú)刷直流電機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子(2)的外圓柱面上均勻開(kāi)有多個(gè)深槽(2-1)，每個(gè)深槽(2-1)中都鑲嵌著永磁體(1)，永磁體(1)采用切向充磁，永磁體(1)的N極和S極分別連接深槽(2-1)的兩個(gè)豎壁面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的短磁路結(jié)構(gòu)的無(wú)刷直流電機(jī)，其特征在于定子(4)上寬槽(4-2)的寬度是窄槽(4-3)寬度的m-1倍，其中m是電機(jī)的相數(shù)，并m≥3。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的短磁路結(jié)構(gòu)的無(wú)刷直流電機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子(2)的圓柱筒外表面上每相鄰兩個(gè)永磁體(1)之間的中心距(L2)的長(zhǎng)度與定子(4)上寬槽(4-2)的寬度(L1)相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的短磁路結(jié)構(gòu)的無(wú)刷直流電機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子(2)上每相鄰兩個(gè)深槽(2-1)之間的中心距(L3)的長(zhǎng)度與定子(4)上寬槽(4-2)的寬度(L1)相等。
全文摘要
短磁路結(jié)構(gòu)的無(wú)刷直流電機(jī)，它具體涉及無(wú)刷直流電機(jī)的一種磁路結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，它消除了電樞中的相間磁耦合。本發(fā)明由定子4、多個(gè)永磁體1、轉(zhuǎn)子2、激磁繞組3組成；4的圓柱套內(nèi)表面上開(kāi)有多個(gè)寬槽4－2和窄槽4－3，4－2與4－3之間的極身4－1的厚度都相等并且4－1的根部都繞有3，每個(gè)4－2兩側(cè)4－1上的第一激磁繞組3a和第二激磁繞組3b串聯(lián)連接，4套在2的外側(cè)，并使4的圓柱套內(nèi)表面與2上1的外表面之間留有氣隙5，同時(shí)4的軸心線與2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心重合。本發(fā)明縮短了繞組勵(lì)磁磁通的磁路，從而提高了電機(jī)效率和電流控制精度；它即能作為電動(dòng)機(jī)用，又能作為發(fā)電機(jī)用，可用于機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床及電動(dòng)車輛上。
文檔編號(hào)H02K1/16GK1697287SQ20051000995
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2005年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月29日
發(fā)明者寇寶泉, 吳紅星, 程樹(shù)康, 李立毅 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)