CN106685111B - 一种直流电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流电机，包括定子、转子和转轴，所述定子与转轴转动连接，转子与转轴固定连接，所述转子和转轴相对定子转动，所述转子包括转子外壳及固定在转子外壳内壁上的磁环，所述转子外壳下部向内弯折形成内台阶，用于承载所述磁环及定位其压入深度，所述转子外壳上部向外弯折形成外台阶，外台阶与磁环之间形成一凹槽，所述凹槽用于添加平衡泥。本发明在不影响电机整体外观的情况，可根据动平衡机的测试结果进行方便灵活的增加平衡泥，以满足不同规格电机达到动平衡要求。

Description

一种直流电机

技术领域

本发明涉及直流电机领域，尤其涉及一种三相无刷直流电机。

背景技术

现有直流电机大都采用外转子结构，结构方便，安装方便，极数多，转速低，转矩大，内定子结构由开有多个槽的定子、多组集中绕组线圈等组成。电机在运转时，来自外界的作用力或是气流对转子的反作用力导致转子向外移动，使得转子上下振动导致平衡位置发生改变，并与内部组件或外部组件产生机械干涉，造成噪音产生及组件磨损，且转子向外运动会加大转子与磁感应元件之间的距离，影响磁感应元件对磁场的感应效能。为了解决这些问题，现有技术中外转子结构一般都是转子外壳内粘接磁环，转子外壳是规整的圆柱形状外壳，磁环也是压缩成型的圆柱状，压入转子外壳内表面，磁环普遍采用橡胶磁条，压入转子外壳后再进行充磁。这种结构的电机一般都是通过转子外壳与转轴之间的紧固连接和对转子外壳进行标准化的精密加工，以及通过对转子外壳进行打孔去重来满足电机的动平衡要求。这种去重达到动平衡要求的方式，需要高精度加工设备以及对零件尺寸要求较高，对于一般小厂家来说投入大，不是对电机进行动平衡的最优选择。另外，对于这种外转子结构，若要通过加重来达到动平衡要求，只有在转子外壳外面或者磁环与外壳内部底面间添加平衡泥，这种结构下的电机不美观，而且无法根据实际需要进行灵活添加平衡泥，同时磁环压入转子外壳尺寸不容易得到精确保证。

发明内容

为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种直流电机，其优点在于电机动平衡可以更方便且灵活的达到要求，对转子外壳零件加工要求低，购买设备投入少。

本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：

一种直流电机，包括定子、转子和转轴，所述定子与转轴转动连接，转子与转轴固定连接，所述转子和转轴相对定子转动，所述转子包括转子外壳及固定在转子外壳内壁上的磁环，所述转子外壳下部向内弯折形成内台阶，用于承载所述磁环及定位其压入深度，所述转子外壳上部向外弯折形成外台阶，外台阶与磁环之间形成一凹槽，所述凹槽用于添加平衡泥。

作为本发明提供的直流电机的一种改进，所述磁环底部与内台阶部分重叠，磁环底部悬空部分与转子外壳形成间隙，所述间隙用于添加平衡泥。

作为本发明提供的直流电机的一种改进，所述磁环上表面沿圆周均匀分布若干第一小孔，所述第一小孔用于添加平衡泥。

作为本发明提供的直流电机的一种改进，所述磁环下表面沿圆周均匀分布若干第二小孔，所述第二小孔用于添加平衡泥。

作为本发明提供的直流电机的一种改进，所述磁环上表面和下表面分别沿圆周均匀分布若干第一小孔和若干第二小孔，所述第一小孔和第二小孔在垂直方向上相互错开设置，所述第一小孔和第二小孔用于添加平衡泥。

作为本发明提供的直流电机的一种改进，所述定子包括多个开有槽的硅钢片铆合叠压成型铁心及多组绕制在铁心上的集中绕组线圈。

作为本发明提供的直流电机的一种改进，所述电机还包括固定座、外轴承和内轴承，所述外轴承和内轴承分别与固定座的中孔上台阶和中孔下台阶相连接，所述转轴经所述外轴承和内轴承于所述固定座相对转动，所述定子与固定座紧固连接。

作为本发明提供的直流电机的一种改进，所述电机还包括嵌放在定子齿槽上的上线圈架和下线圈架，用于隔离集中绕组线圈与铁心。

作为本发明提供的直流电机的一种改进，所述电机还包括驱动控制电路板，所述驱动控制电路板通过上线圈架与定子固定在一起。

作为本发明提供的直流电机的一种改进，所述电机采用正弦驱动。

本发明具有以下优点：

1、直流电机或转子进行动平衡测试调整时，需要按照实际不平衡量位置添加平衡泥。一般是在电机的上表面或转子外壳表面进行增加平衡泥，虽然达到动平衡要求，但是极大地影响整体外观，降低产品的竞争力，同时，也无法根据动平衡测试结果进行方便灵活的增加平衡泥；

2、基于此，本发明在不影响电机整体外观的情况，可根据动平衡机的测试结果进行方便灵活的增加平衡泥，以满足不同规格电机达到动平衡要求；

3、电机在动平衡测试中，本发明电机可根据测试结果灵活选择在外台阶与磁环形成的凹槽里，也可在磁环底部悬空部分与转子外壳形成的间隙里，还可在磁环上表面的第一小孔、磁环下表面的第二小孔中任意一处或者一处以上添加平衡泥，以达到电机的动平衡要求；

4、本发明电机采用正弦驱动，可以避免换相时的电流突变，在噪声指标上有明显的优势。

附图说明

图1为本发明中直流电机的剖面图；

图2为本发明中直流电机磁环的透视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的说明。

如图1和图2所示，本发明公开了一种直流电机，包括转子，转轴3，定子4，所述转子包括转子外壳1和磁环2，驱动控制电路板5，固定座6，上线圈架7，下线圈架8，外轴承9，内轴承10。

所述转子外壳1大体成圆筒形，其中间开孔供转轴3通过并与转轴3固定连接，所述转子外壳1上部向外弯折形成外台阶101，下部向内弯折形成内台阶102，所述内台阶102用于承载所述磁环2及定位所述磁环2的压入深度。

所述磁环2呈中空环状，其压入转子外壳1内以固定在所述转子外壳1内壁上。所述磁环2底部与所述内台阶102相接触后停止压入，可精确控制所述磁环2的压入深度。

当所述磁环2压入固定在所述转子外壳1内时，所述磁环2与转子外壳1紧紧粘接，不能产生相对移动。所述外台阶101外边缘向上弯折形成的竖直部与磁环2之间形成凹槽13，所述凹槽13可用于添加平衡泥。

进一步地，所述磁环2底部与内台阶102部分重叠，磁环2底部悬空部分与转子外壳1的底部形成间隙14，所述间隙14也可用于添加平衡泥。优选地，所述磁环2上表面沿圆周均匀分布若干第一小孔15，所述磁环2下表面沿圆周均匀分布若干第二小孔16，更优选地，所述第一小孔15和第二小孔16在垂直方向上相互错开设置，所述第一小孔15和第二小孔16均可用于添加平衡泥。在不影响磁场的情况下，所述第一小孔15和第二小孔16的大小和数量可根据磁环2的尺寸及转子外壳1的尺寸来定。

在做电机或转子动平衡测试时，可根据实际情况灵活选择性地在凹槽13里，也可在间隙14里，还可在第一小孔105、第二小孔106中任意一处或者一处以上添加平衡泥，以达到电机的动平衡要求，使得电机动平衡可以更方便灵活，同时对转子外壳零件加工要求低，购买设备投入少，避免了现有技术中将平衡泥放在转子外壳1外面导致不美观的缺陷以及无法灵活添加平衡泥的问题。

所述定子4设置在磁环内，定子4的内中孔通过槽和固定胶与固定座6外部紧固连接，所述固定座6内部设中孔上台阶和下台阶以分别卡接外轴承9和内轴承10，所述外轴承9和内轴承10穿过转轴3并与转轴3转动连接，实现转轴3相对固定座6转动。

所述定子4包括多个开有槽的硅钢片铆合叠压成型铁心（图中未显示）及多组绕制在铁心上的集中绕组线圈（图中未显示），为了减小涡流损耗，变压器的铁心用彼此绝缘的硅钢片叠成，使涡流在狭长形的回路中，通过较小的截面，以增大涡流通路上的电阻；同时，硅钢中的硅使材料的电阻率增大，也起到减小涡流的作用。

所述驱动控制电路板5优选带有霍尔位置传感器（图中未显示），其由功率电子器件和集成电路等构成，可以接受电动机的起动、停止、制动信号，以控制电动机的起动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等。本发明并为对驱动控制电路板进行改进，故在此不再详述。

所述的上线圈架7，嵌放在定子4的齿槽（图中未显示）上，隔离集中绕组线圈与铁心，起到槽绝缘的作用，上线圈架7上面还有多个脚和卡扣与电路板5连接，起到支撑紧固电路板的作用。

所述的下线圈架8，嵌放在定子4的齿槽（图中未显示）上，隔离集中绕组线圈与铁心，起到槽绝缘的作用。

本发明提出的外转子结构直流无刷电机在做动平衡时，不同于普遍采用的去重或精加工做法，也避免了之前在转子外壳1外面添加平衡泥的不美观的缺陷，本发明电机可根据测试结果灵活选择在转子外壳1上部外台阶101与磁环2形成的凹槽13里添加平衡泥，也可在磁环2与转子外壳1底部内台阶102形成的间隙14里添加平衡泥，还可在磁环2上表面的第一小孔15及磁环下表面的第二小孔16的一处或一处以上来添加平衡泥，从而来达到电机的动平衡要求，同时不影响电机整体外观保证其竞争优势。

本发明提出的外转子结构直流无刷电机，通过给定子上集中绕组线圈通电，产生的磁场与转子上磁环产生的磁场相互作用。本实施例采用正弦驱动，可以避免换相时的电流突变，虽然最大转矩会降低，但在噪声指标上有明显的优势。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种直流电机，包括定子、转子和转轴，所述定子与转轴转动连接，转子与转轴固定连接，所述转子和转轴相对定子转动，其特征在于，所述转子包括转子外壳及固定在转子外壳内壁上的磁环，所述转子外壳下部向内弯折形成内台阶，用于承载所述磁环及定位所述磁环压入深度，所述转子外壳上部向外弯折形成外台阶，外台阶与磁环之间形成一凹槽，所述凹槽用于添加平衡泥；

所述磁环底部与内台阶部分重叠，磁环底部悬空部分与转子外壳形成间隙，所述间隙用于添加平衡泥；

所述磁环上表面和下表面分别沿圆周均匀分布若干第一小孔和若干第二小孔，所述第一小孔和第二小孔在垂直方向上相互错开设置，所述第一小孔和第二小孔用于添加平衡泥；

所述定子包括多个开有槽的硅钢片铆合叠压成型铁心及多组绕制在铁心上的集中绕组线圈，其中，所述铁心用彼此绝缘的硅钢片叠成，使涡流在狭长形的回路中，通过较小的截面，以增大涡流通路上的电阻；

所述电机采用正弦驱动；

所述电机还包括固定座、外轴承和内轴承，所述外轴承和内轴承分别与固定座的中孔上台阶和中孔下台阶相连接，所述转轴经所述外轴承和内轴承与所述固定座相对转动，所述定子与固定座紧固连接。

2.依据权利要求1所述的一种直流电机，其特征在于，所述电机还包括嵌放在定子齿槽上的上线圈架和下线圈架，用于隔离集中绕组线圈与铁心。

3.依据权利要求2所述的一种直流电机，其特征在于，所述电机还包括驱动控制电路板，所述驱动控制电路板通过上线圈架与定子固定在一起。