無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子,包括磁軛和磁環(huán),磁軛為圓筒狀,在磁軛的內(nèi)圓柱面上設(shè)有磁環(huán),且磁環(huán)產(chǎn)生的磁場方向沿磁軛內(nèi)圓柱面的徑向形成封閉環(huán)狀,磁環(huán)由各向異性的注射成型粘結(jié)鐵氧體制成,磁軛由低碳鋼制成。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行平穩(wěn)、電機(jī)效率高。
【專利說明】無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無刷直流電機(jī),特別涉及一種用于家用吊扇、工業(yè)吊扇及裝飾吊扇的無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的吊扇大多采用單相交流電容分相異步電機(jī)驅(qū)動(dòng),該交流異步電機(jī)大多采用鼠籠式轉(zhuǎn)子,該轉(zhuǎn)子為硅鋼片疊壓后鑄鋁而成的籠型繞組,轉(zhuǎn)子損耗大,因此該電機(jī)效率較低,一般在25%?35%左右,雖然采用無刷直流電機(jī)可以提高吊扇電機(jī)效率,但是現(xiàn)有的無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁鐵結(jié)構(gòu)以及轉(zhuǎn)子磁鐵與定子鐵芯之間的裝配結(jié)構(gòu)都會(huì)影響電機(jī)效率的提聞。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是要提供一種無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子,能夠有效地提高吊扇的電機(jī)效率。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子,包括磁軛和磁環(huán),磁軛為圓筒狀,在磁軛的內(nèi)圓柱面上設(shè)有磁環(huán),且磁環(huán)產(chǎn)生的磁場方向沿磁軛內(nèi)圓柱面的徑向形成封閉環(huán)狀,磁環(huán)由各向異性的注射成型粘結(jié)鐵氧體制成,磁軛由低碳鋼制成。
[0005]其有益效果是:由于注射成型粘結(jié)鐵氧體為鐵氧體顆粒添加粘合劑后高溫注射成型,保證了磁環(huán)能夠以一個(gè)連續(xù)的圓環(huán)體設(shè)置于磁軛的內(nèi)圓柱面,克服了由分離的永磁鐵構(gòu)成磁環(huán)時(shí)每塊永磁鐵之間會(huì)存在間隙的缺點(diǎn),因此可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)運(yùn)行阻力小、運(yùn)行平穩(wěn),從而提高電機(jī)效率;由于筒狀磁軛的內(nèi)圓柱面設(shè)置磁環(huán),磁環(huán)與磁軛組合成轉(zhuǎn)子,定子鐵芯置于磁環(huán)內(nèi),磁環(huán)的內(nèi)圓柱面與定子鐵芯凸極的外圓柱面相匹配,可以形成具有較高磁通密度的氣隙,磁環(huán)產(chǎn)生的磁場方向呈沿磁軛內(nèi)圓柱面徑向而成的封閉環(huán)狀,因此磁環(huán)與定子鐵芯之間形成徑向磁路,則轉(zhuǎn)子構(gòu)成了具有徑向磁路的外轉(zhuǎn)子,使得無刷直流電機(jī)具有較高的磁通密度以及更大的氣隙直徑,從而輸出轉(zhuǎn)矩更大,還由于磁環(huán)以各向異性的注射成型粘結(jié)鐵氧體作為永磁材料,具有較高的剩余磁通密度、矯頑力以及磁能積,并且重量輕,因此可以實(shí)現(xiàn)家用吊扇、工業(yè)吊扇及裝飾吊扇采用外轉(zhuǎn)子的無刷直流電機(jī)能夠達(dá)到更高的電機(jī)效率,從而降低了能耗、減少了發(fā)熱量,也延長了電機(jī)壽命。
[0006]在一些實(shí)施方式中,磁環(huán)與磁軛以過盈配合裝配。
[0007]其有益效果是:由于磁環(huán)的外圓弧面與磁軛的內(nèi)圓柱面以過盈配合裝配,克服了現(xiàn)有磁軛和磁環(huán)一般所采用膠粘劑粘結(jié)的表面貼裝方式,使得磁軛和磁環(huán)裝配成為組合體,因此可以實(shí)現(xiàn)有效避免電機(jī)高速運(yùn)行中磁環(huán)松動(dòng)或脫落,還可以實(shí)現(xiàn)組合體易于加工性以及提高了磁環(huán)的加工精度和機(jī)械強(qiáng)度。
[0008]在一些實(shí)施方式中,磁環(huán)上沿磁軛的內(nèi)圓柱面均勻分布有多極磁極,且相鄰磁極為異性磁極,磁極極數(shù)M=N.3η.2/3,其中3η為定子槽數(shù),η、N為正整數(shù)。
[0009]其有益效果是:由于磁環(huán)上均勻分布有M極磁極,M極磁極的極性交替變化,磁極極數(shù)M=N.3η.2/3確定了磁極級(jí)數(shù)與定子槽數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系,滿足該數(shù)量關(guān)系的磁極極數(shù)M為偶數(shù),使得相鄰磁極成一組形成了均勻的磁場,并且M極磁極與對(duì)應(yīng)定子槽數(shù)的定子鐵芯之間徑向磁路的磁力線較多、較密集,無刷直流電機(jī)的磁通密度較大,因此可以實(shí)現(xiàn)較大的轉(zhuǎn)矩和較高的電機(jī)效率。
[0010]在一些實(shí)施方式中,磁軛外徑為86mm?185mm,磁環(huán)內(nèi)徑為82mm?165mm,磁環(huán)高度為IOmm?40mm,磁輒高度為14mm?60mm,磁輒單邊厚度為1.8mm?4.8mm。
[0011]其有益效果是:由于磁軛和磁環(huán)的尺寸設(shè)置,使得轉(zhuǎn)子與定子之間能形成最大的氣隙磁通密度,磁路的磁通密度最大,因此可以實(shí)現(xiàn)最佳的電機(jī)運(yùn)行效率。
[0012]在一些實(shí)施方式中,磁環(huán)上設(shè)有安裝孔。
[0013]其有益效果是:由于安裝孔的設(shè)置,因此可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子與電機(jī)端蓋的安裝固定,并由轉(zhuǎn)子帶動(dòng)電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng),從而驅(qū)動(dòng)吊扇運(yùn)行。
[0014]在一些實(shí)施方式中,注射成型粘結(jié)鐵氧體為尼龍6或尼龍12。
[0015]其有益效果是:由于永磁材料采用尼龍6或尼龍12,因此可以實(shí)現(xiàn)良好的強(qiáng)度、耐溫性以及注射成型時(shí)磁場的取向性,提高了磁性能。
[0016]在一些實(shí)施方式中,低碳鋼的牌號(hào)為10號(hào)?30號(hào)。
[0017]其有益效果是:由于采用10號(hào)?30號(hào)低碳鋼作為導(dǎo)磁體,因此可以實(shí)現(xiàn)磁軛較高的磁導(dǎo)率,增加無刷直流電機(jī)的磁通密度,提高運(yùn)行效率。
[0018]本發(fā)明的有益效果在于:結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行平穩(wěn)、電機(jī)效率高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的一實(shí)施方式的無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子的主視圖;
[0020]圖2為圖1所示轉(zhuǎn)子的剖視左視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0022]圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子,如圖1、2所示,該無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子包括磁軛I和磁環(huán)2,磁軛I為圓筒狀,在磁軛I的內(nèi)圓柱面上設(shè)有磁環(huán)2,磁環(huán)2與磁軛I以過盈配合裝配,磁環(huán)2上沿磁軛I的內(nèi)圓柱面均勻分布有磁極3,根據(jù)磁極極數(shù)M=N.3n.2/3,取N=I,定子槽數(shù)3n=12,計(jì)算得出M=8,即磁極3的極數(shù)為8極,且相鄰磁極3為N極、S極交替排列的異性磁極,磁環(huán)2產(chǎn)生的磁場方向4為如圖1中箭頭所示的沿磁軛I內(nèi)圓柱面的徑向從N極指向S極形成封閉環(huán)狀,磁環(huán)2上均勻分布有四個(gè)安裝孔5,用于固定電機(jī)端蓋。
[0023]磁環(huán)2由各向異性的注射成型粘結(jié)鐵氧體制成,可采用尼龍6或尼龍12,優(yōu)選地,采用尼龍12材料,磁軛I由低碳鋼制成,低碳鋼的牌號(hào)可選用10號(hào)?30號(hào),優(yōu)選地,采用20號(hào)低碳鋼,上述磁環(huán)2和磁軛I的所選用的材料組合使得轉(zhuǎn)子的磁性能達(dá)到最佳。
[0024]磁輒外徑A為86_?185mm,磁環(huán)內(nèi)徑B為82mm?165mm,磁環(huán)高度C為10mm?40mm,磁軛高度D為14mm?60mm,磁軛單邊厚度E為1.8mm?4.8mm,優(yōu)選地,磁軛外徑A為155mm,磁環(huán)內(nèi)徑B為134.5mm,磁環(huán)高度C為25mm,磁軛高度D為36mm,磁軛單邊厚度E為 3.0mm。[0025]上述轉(zhuǎn)子經(jīng)吊扇電機(jī)運(yùn)行測試得出如下技術(shù)參數(shù):
[0026]磁性能:剩余磁通密度≥260mT~290mT,內(nèi)稟矯頑力Hcj≥2500~32000e,最大磁能積 BHmax > 1.70 ~2.1OMGOe ;
[0027]電機(jī)效率:50%~75%。
[0028]由此可見,采用該轉(zhuǎn)子的電機(jī)效率得到大大提高,同時(shí)降低了能耗。
[0029]以上所述的僅是本發(fā)明的一些實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子,其特征在于,包括磁軛(I)和磁環(huán)(2),所述磁軛(I)為圓筒狀,所述磁軛(I)的內(nèi)圓柱面上設(shè)有磁環(huán)(2 ),所述磁環(huán)(2 )產(chǎn)生的磁場方向(4 )沿磁軛(I)內(nèi)圓柱面的徑向形成封閉環(huán)狀,所述磁環(huán)(2)由各向異性的注射成型粘結(jié)鐵氧體制成,所述磁軛(I)由低碳鋼制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子,其特征在于,所述磁環(huán)(2)與磁軛(I)以過盈配合裝配。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)子,其特征在于,所述磁環(huán)(2)上沿磁軛(I)的內(nèi)圓柱面均勻分布有多極磁極(3),且相鄰磁極(3)為異性磁極,磁極極數(shù)M=N.3η.2/3,其中3η為定子槽數(shù),η、N為正整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)子,其特征在于,所述磁軛外徑(A)為86mm?185mm,磁環(huán)內(nèi)徑(B)為82mm?165mm,磁環(huán)高度(C)為IOmm?40mm,磁軛高度(D)為14mm?60mm,磁軛單邊厚度(E)為1.8mm?4.8mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子,其特征在于,所述磁環(huán)(2)上設(shè)有安裝孔(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子,其特征在于,所述注射成型粘結(jié)鐵氧體為尼龍6或尼龍12。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子,其特征在于,所述低碳鋼的牌號(hào)為10號(hào)?30號(hào)。
【文檔編號(hào)】H02K1/27GK103560604SQ201310554477
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】何良遠(yuǎn), 梁文超, 馮政 申請人:何良遠(yuǎn)