CN102882343A - 内置编码器的直流永磁无刷电机 - Google Patents

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姜志凌
江孝林
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Abstract

本发明为内置编码器的直流永磁无刷电机，机座壳内安装有编码器，编码器转子环架是一个有台阶的轴套，编码器转子套装于编码器转子环架的台阶上、二者为紧配合。编码器转子环架内孔套装于轴的尾端的台阶上，二者固连。编码器定子套在轴上、位于编码器转子外，编码器定子固定于套在轴上的编码器座上。编码器座固定于后端盖。轴的两端经前轴承和后轴承安装于前端盖、后端盖。前端盖和后端盖固定于机座壳。前后端盖的前后轴承座的外端各装有一个前后轴承盖。本发明在电机制造时，内部直接安装了编码器，编码器定位准确，且方便使用无需另行选配；电机内的编码器受到有效保护，适应恶劣的工作环境，运行安全可靠，提升了电机的整体安全性和可靠性。

Description

内置编码器的直流永磁无刷电机
技术领域
本发明涉及直流永磁无刷电机，具体为一种内置编码器的直流永磁无刷电机。
背景技术
无刷电机的运行精度和可靠性与三个方面的因素有关，一是电机本身的制造和装配精度，二是控制器的运算和控制精度，三是沟通电机与控制器，在电机与控制器之间起到桥梁作用的编码器，编码器自身的精度和可靠性决定了电机驱动系统的精度和可靠性，同时，编码器在电机上的装配精度和可靠性也直接影响到整个系统的运行精度和可靠性。为了方便安装编码器并保证装配精度，出现了多种固定架或托架的设计。但另外安装的编码器总是需要配置安装，而且因安装编码器的电机主要是用于汽车，工作环境很恶劣，粉尘、水雾和机械振动对编码器损害严重，均影响编码器的可靠性和工作寿命。
发明内容
本发明的目的是设计一种内置编码器的直流永磁无刷电机，编码器安装于电机机壳内，无需另加托架，安装稳固，且有效防尘防水。
本发明设计的内置编码器的直流永磁无刷电机，电机的轴上固装转子，轴的两端可转动地安装于前、后端盖，定子套在转子外、固定于机座壳内，前、后端盖固装于机座壳。本电机机座壳内安装有编码器，所述编码器包括编码器转子和编码器定子，编码器转子环架是一个有台阶的轴套，编码器转子套装于编码器转子环架的台阶上、二者为紧配合，套装时编码器转子环架的台阶端与编码器转子的线圈端同向，编码器转子的线圈端抵于编码器转子环架的台阶上，电机的轴靠近后端盖的尾段为小于轴主体的台阶、与编码器转子环架内孔相配合，编码器转子环架内孔套装于轴的尾端，二者固连。编码器转子环架套装时编码器转子的线圈端远离后端盖，编码器转子环架的台阶抵于轴的台阶上。编码器定子套在轴上、位于编码器转子外，套装时编码器定子的线圈端远离后端盖，编码器座套在轴上，编码器定子固定于编码器座上。编码器座固定于后端盖。
编码器转子环架内孔和轴的尾端有相互配合的键槽，装有编码器转子的编码器转子环架套装于轴上、键固定二者。
弹性挡圈外径大于编码器转子环架的内径，弹性挡圈扣在编码器转子环架外端的轴上，编码器转子环架锁定在轴上。
轴的两端经前轴承和后轴承安装于前端盖、后端盖。后轴承内圈套装于编码器座外端的轴上、二者紧配合，后端盖的内侧有后轴承座，编码器座固定于后端盖的后轴承座的内端，后轴承的外圈嵌装于后端盖的后轴承座内。后端盖与机座壳的圆柱后端面固定连接。
与此相似，前端盖的内侧有前轴承座，前轴承的内圈套装于轴的前端、二者紧配合，前轴承的外圈嵌装于前端盖的前轴承座内。前端盖与机座壳的圆柱前端面固定连接。
机座壳的前、后圆柱端面各有3～6个螺杆座，用于固定前端盖和后端盖。
为了防尘，前端盖的前轴承座的外端装有一个前轴承盖，后端盖的后轴承座的外端装有一个后轴承盖。
开始运行时，电机控制器先给电机绕组一个很低的旋转动力正弦交变电动势，在绕组和定子上形成了旋转磁场，电机转子体带动轴和编码器转子在旋转磁场的作用力下跟随转动，编码器定子采集到编码器转子的旋变信号并传给控制器，并且存储这个信号，控制器与电机建立起了旋转相位关系，当控制器从新起动后，控制器就根据这个旋转相位关系控制电机的转速、转向和转矩。
本发明内置编码器的直流永磁无刷电机的优点为：1、在设计、制造和装配电机的同时，直接设计了编码器在电机内部的定位安装位置，从而使编码器在电机中的定位安装更为准确；且方便使用无需另行选配安装；2、本电机适合用作汽车电机，能适应恶劣的工作环境，置于电机内的编码器受到有效保护，不受机械振动、粉尘和水雾的影响，编码器运行安全可靠，提升了电机的整体安全性和可靠性。
附图说明
图1为本内置编码器的直流永磁无刷电机实施例的结构示意图。
图2为本内置编码器的直流永磁无刷电机实施例的转子和编码器示意图。
图3为本内置编码器的直流永磁无刷电机实施例编码器结构示意图。
图中标记：1、轴，2、前端盖，3、机座壳，4、定子，5、编码器座，6、后端盖，7、前轴承盖，8、前轴承，9、转子，10、后轴承，11、后轴承盖,12、键，13、编码器转子环架，14、编码器转子，15、编码器定子，16、弹性挡圈。
具体实施方式
本内置编码器的直流永磁无刷电机实施例如图1至3所示，电机的轴1上固装转子9，轴1的两端经前轴承8和后轴承10安装于前端盖2、后端盖6，定子4套在转子9外、固定于机座壳3内，前端盖2和后端盖6固装于机座壳3。编码器转子环架13是一个有台阶的轴套，编码器转子14套装于编码器转子环架13的台阶上、二者为紧配合，套装时编码器转子环架13的台阶端与编码器转子14的线圈端同向，编码器转子14的线圈端抵于编码器转子环架13的台阶上，电机的轴1靠近后端盖6的尾段为小于轴1主体的台阶、与编码器转子环架13内孔相配合，编码器转子环架13内孔和轴1的尾端有相互配合的键槽，装有编码器转子14的编码器转子环架13套装于轴1上、键12固定二者。编码器转子环架13套装时编码器转子14的线圈端远离后端盖6，编码器转子环架13的台阶抵于轴1的台阶上。弹性挡圈16外径大于编码器转子环架13的内径，弹性挡圈16扣在编码器转子环架13外端的轴1上，将编码器转子环架13锁定在轴1上。编码器定子15套在轴1上、位于编码器转子14外，套装时编码器定子15的线圈端远离后端盖6，编码器座5套在轴1上，编码器定子15固定于编码器座5上。编码器座5固定于后端盖6。
后轴承10内圈套装于编码器座5外端的轴1上、二者紧配合，后端盖6的内侧有后轴承座，编码器座5固定于后端盖6的后轴承座的内端，后轴承10的外圈嵌装于后端盖6的后轴承座内。前端盖的内侧有前轴承座，前轴承的内圈套装于轴的前端、二者紧配合，前轴承8的外圈嵌装于前端盖2的前轴承座内。
前端盖2的前轴承座的外端装有一个前轴承盖7，后端盖6的后轴承座的外端装有一个后轴承盖11。
所述机座壳3的前、后圆柱端面各有4个螺杆座，螺杆经螺杆座连接后端盖6与机座壳3的圆柱后端面、以及前端盖2与机座壳3的圆柱前端面。
上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.内置编码器的直流永磁无刷电机，电机的轴（1）上固装转子（9），轴（1）的两端可转动地安装于前端盖（2）、后端盖（6），定子（4）套在转子（9）外、固定于机座壳（3）内，前端盖（2）和后端盖（6）固装于机座壳（3）；其特征在于：
本电机机座壳（3）内安装有编码器，所述编码器包括编码器转子（14）和编码器定子（15）；
编码器转子环架（13）是一个有台阶的轴套，编码器转子（14）套装于编码器转子环架（13）的台阶上、二者为紧配合，套装时编码器转子环架（13）的台阶端与编码器转子（14）的线圈端同向，编码器转子（14）的线圈端抵于编码器转子环架（13）的台阶上，电机的轴（1）靠近后端盖（6）的尾段为小于轴（1）主体的台阶、与编码器转子环架（13）内孔相配合，编码器转子环架（13）内孔套装于轴（1）的尾端二者固连；编码器转子环架（13）套装时编码器转子（14）的线圈端远离后端盖（6），编码器转子环架（13）的台阶抵于轴（1）的台阶上；编码器定子（15）套在轴（1）上、位于编码器转子（14）外，套装时编码器定子（15）的线圈端远离后端盖（6），编码器座（5）套在轴（1）上，编码器定子（15）固定于编码器座（5）上；编码器座（5）固定于后端盖（6）。
2.根据权利要求1所述的内置编码器的直流永磁无刷电机，其特征在于：
所述编码器转子环架（13）内孔和轴（1）的尾端有相互配合的键槽，装有编码器转子（14）的编码器转子环架（13）套装于轴（1）上、键（12）固定编码器转子环架（13）和轴（1）。
3.根据权利要求2所述的内置编码器的直流永磁无刷电机，其特征在于：
弹性挡圈（16）外径大于编码器转子环架（13）的内径，弹性挡圈（16）扣在编码器转子环架（13）外端的轴（1）上，编码器转子环架（13）锁定在轴（1）上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的内置编码器的直流永磁无刷电机，其特征在于：
所述轴（1）的两端经前轴承（8）和后轴承（10）安装于前端盖（2）、后端盖（6）；后轴承（10）内圈套装于编码器座（5）外端的轴（1）上、二者紧配合，后端盖（6）的内侧有后轴承座，编码器座（5）固定于后端盖（6）的后轴承座的内端，后轴承（10）的外圈嵌装于后端盖（6）的后轴承座内；
所述前端盖（2）的内侧有前轴承座，前轴承（8）的内圈套装于轴（1）的前端、二者紧配合，前轴承（8）的外圈嵌装于前端盖（2）的前轴承座内。
5.根据权利要求4所述的内置编码器的直流永磁无刷电机，其特征在于：
所述前端盖（2）的前轴承座的外端装有一个前轴承盖（7），后端盖（6）的后轴承座的外端装有一个后轴承盖（11）。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的内置编码器的直流永磁无刷电机，其特征在于：
所述机座壳（3）的前、后圆柱端面各有3～6个螺杆座，螺杆经螺杆座连接后端盖（6）与机座壳（3）的圆柱后端面、螺杆经螺杆座连接前端盖（2）与机座壳（3）的圆柱前端面。
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PB01 Publication
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Applicant after: Guilin Electrical Equipment Scientific Research Institute Co., Ltd.

Address before: 541004 the Guangxi Zhuang Autonomous Region Guilin Qixing Road, No. 1

Applicant before: Guilin Electrical Appliace Science Research Institute

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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