CN110311528A - 一种二极内嵌式无刷直流电机 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种二极内嵌式无刷直流电机，包括定子和转子，转子包括转子铁芯，转子铁芯上设有第一磁极单元、第二磁极单元，及用于减少第一磁极单元与第二磁极单元之间漏磁的第一隔磁桥，第一磁极单元包括至少一个径向式排布的第一磁槽，每个第一磁槽内设有第一极永磁体，所述第二磁极单元包括至少一个径向式排布的第二磁槽，每个所述第二磁槽内设有第二极永磁体，所述第二磁槽与第一磁槽对应设置且呈中心对称排布。本发明所述的二极内嵌式无刷直流电机具有减少漏磁并避免磁铁甩出破碎的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种无刷电机技术领域，尤其是涉及一种二极内嵌式无刷直流电机。
背景技术
吸尘器是利用电机带动叶片高速旋转，在密封的壳体内产生空气负压，将灰尘等杂物吸入集尘袋中的清洁电器。吸尘器电风机是吸尘器的核心部件，由两部分构成，电机部分与风机部分，由于吸尘器电风机对转速要求很高，因此，常规的吸尘器电风机一般使用有刷电机，其转速通常在在2万～4万转之间，其转速虽然可满足吸尘器电风机的要求，但是有刷电机的换向器磨损快，寿命短，噪音大，性能低。无刷直流电机相对有刷电机由于取消了电刷换向而使用电子换向，转速可以达到6万转到10万转，寿命达到2000小时以上并且可以有效降低噪音。
无刷直流电机包括定子和转子，其中，转子包括转轴，及设于转轴上的钕铁硼磁环，转子高速旋转时钕铁硼磁环受到极大的离心力，钕铁硼磁环存在碎裂脱离转轴的风险。为使钕铁硼磁环紧固于转轴上，通常在钕铁硼磁环外圆周面上套设不导磁的金属环，然而转子高速旋转时高频变化的磁场会在金属环内产生极大的涡流损耗，使得无刷直流电机的工作效率降低，及温度升高，并且容易导致磁环退磁。另外，传统的无刷直流电机转子上存在漏磁现象。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种减少漏磁并避免磁铁甩出破碎的二极内嵌式无刷直流电机。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种二极内嵌式无刷直流电机，包括
定子，所述定子包括定子轭部和由所述定子轭部的内侧壁向内延伸形成的多个定子齿部，相邻两个所述定子齿部之间形成定子槽；
转子，所述转子包括转轴和转子铁芯，所述转子铁芯上设有第一磁极单元、第二磁极单元，及用于减少第一磁极单元与第二磁极单元之间漏磁的第一隔磁桥，所述第一磁极单元包括至少一个径向式排布的第一磁槽，每个第一磁槽内设有第一极永磁体，所述第二磁极单元包括至少一个径向式排布的第二磁槽，每个所述第二磁槽内设有第二极永磁体，所述第二磁槽与第一磁槽对应设置且呈中心对称排布。
优选地，相邻的第一极永磁体与第二极永磁体之间设置所述第一隔磁桥，且所述第一隔磁桥靠近所述转子铁芯的边缘设置。
优选地，其特征在于，所述第一隔磁桥为形成在转子铁芯边缘处的圆形通孔。
优选地，所述第一极永磁体的两端分别设有第二隔磁桥，所述第二极永磁体的两端分别设有第三隔磁桥。
优选地，所述第一磁槽和第二磁槽的数量均为M个，M为大于或等于1的自然数。
优选地，所述第一磁槽和第二磁槽均为矩形槽。
优选地，所述第一极永磁体通过胶粘或焊接的方式设于所述第一磁槽内，所述第二极永磁体通过胶粘或焊接的方式设于所述第二磁槽内。
优选地，所述转子铁芯具有外圆面，靠近所述第一隔磁桥的外圆面向内凹陷形成有降低齿槽力矩的凹弧槽。
优选地，所述定子槽的数量为N个，所述二极内嵌式无刷直流电机为两极M槽内嵌式无刷直流电机，N为大于或等于2的自然数。
优选地，所述定子轭部的外侧壁上形成有多个用于为固定所述定子的螺栓提供安装空间让位槽。
本发明的有益效果是：
(1)通过将第一永磁体嵌入至第一磁槽内，及将第二永磁体嵌入第二磁槽内，一方面减少了制作磁极所需材料的用量，另一方面可避免电机转子高速旋转时第一永磁体和第二永磁体被甩出而破碎的问题，提高了电机转子的机械结构强度，使其更适合高速运行。
(2)通过设置第一隔磁桥、第二隔磁桥及第三隔磁桥，有效减少了第一磁极单元与第二磁极单元之间、第一极永磁体之间，及第二极永磁体之间的漏磁。
附图说明
图1是本发明的实施例一结构示意图；
图2是本发明的实施例二结构示意图；
图3是本发明的实施例三结构示意图；
图4是本发明的实施例四结构示意图；
图5是本发明的实施例五结构示意图；
图6是图4中A部分放大示意图。
附图标记：10、定子，11、定子轭部，111、让位槽，12、定子齿部，121、定子绕组，13、定子槽，20、转子，21、转轴，22、转子铁芯，23、第一磁极单元，231、第一磁槽，232、第一极永磁体，24、第二磁极单元，241、第二磁槽，242、第二极永磁体，25、第一隔磁桥，26、第二隔磁桥，27、第三隔磁桥，28、凹弧槽。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
结合图1～图5所示，本发明所揭示的一种二极内嵌式无刷直流电机，包括定子10和转子20。具体地，定子10包括定子轭部11和一体成型于定子轭部11上的多个定子齿部12，定子齿部12设有由漆包线绕制成的定子绕组121，相邻两个定子齿部12之间形成定子槽13，其中，定子轭部11呈圆环形，其具有相对设置的外侧壁和内侧壁，定子齿部12由定子轭部11的内侧壁向转子20方向延伸形成。进一步地，定子轭部11的外侧壁上设有多个让位槽111，所述让位槽111由定子轭部11的外侧壁向转子20方向凹陷形成，用于为固定定子10的螺栓提供安装空间。
如图1～图5所示，转子20包括转轴21和转子铁芯22，其中，转子铁芯22套设在转轴21上，转子铁芯22上设有第一磁极单元23、第二磁极单元24和第一隔磁桥25，第一隔磁桥25设于第一磁极单元23与第二磁极单元24交界处，用于减少第一磁极单元23与第二磁极单元24之间的漏磁。
本实施例中，第一隔磁桥25为形成在转子铁芯22边缘处的圆形通孔，当然，第一隔磁桥25结构并不限于圆形通孔结构，实施时可根据实际需求设置第一隔磁桥25的结构，如将第一隔磁桥25设置为形成在转子铁芯22边缘处的方形通孔等。
第一磁极单元23包括至少一个径向式排布的第一磁槽231，每个第一磁槽231内设有第一极永磁体232。第二磁极单元24包括至少一个径向式排布的第二磁槽241，每个第二磁槽241内设有第二极永磁体242，第二磁槽241与第一磁槽231对应设置并且呈中心对称排布，具体实施时，以第一磁槽231和与第一磁槽231对应的第二磁槽241平行设置为最佳。
进一步地，相邻的第一极永磁体232和第二极永磁体242之间设置所述第一隔磁桥25，并且所述第一隔磁桥25靠近转子铁芯22边缘处设置。同时，为了减少第一极永磁体232间，及第二极永磁体242间的漏磁，第一极永磁体232的两端分别设有第二隔磁桥26，第二极永磁体242的两端分别设有第三隔磁桥27。
本实施例中，第一极永磁体232通过胶粘或焊接的方式设于第一磁槽231内，第二极永磁体242通过胶粘或焊接的方式设于第二磁槽241内，具体实施时，以第一极永磁体232和第二极永磁体242通过胶粘方式分别设于第一磁槽231和第二磁槽241内为最佳。第一磁极单元23在转子铁芯22表面形成均匀分布的N极磁场，第二磁极单元24在转子铁芯22表面形成均匀分布的S极磁场，当然，具体实施时可根据实际需求进行设定，使第一磁极单元23在转子铁芯22表面形成均匀分布的S极磁场，第二磁极单元24在转子铁芯22表面形成均匀分布的N极磁场。
更进一步地，第一磁极单元21中第一磁槽211的数量，及第二磁极单元22中的第二磁槽221的数量均为M，M为大于或等于1的自然数。如第一磁极单元21中第一磁槽211的数量和第二磁极单元22中第二磁槽221的数量均为1，如图1～3所示，又如第一磁极单元21中第一磁槽211的数量和第二磁极单元22中第二磁槽221的数量均为2，如图4所示，又如第一磁极单元21中第一磁槽211的数量和第二磁极单元22中第二磁槽221的数量均为3，如图5所示。
本实施例中，第一磁槽231和第二磁槽241为矩形槽，实施时，可根据实际需求设置第一磁槽231与第二磁槽241的结构，如将第一磁槽231与第二磁槽241设置呈弧形槽，或者其他不规则形状的槽。
如图6所示，转子铁芯22具有外圆面，为了减少齿槽力矩，转子铁芯22靠近第一隔磁桥25处的外圆面向内凹陷形成有凹弧槽28。
本发明所述的二极内嵌式无刷直流电机，定子10上定子槽13的数量，如定子槽13的数量为N个，最终构成的二极内嵌式无刷直流电机为两极N槽内嵌式无刷直流电机，N为大于或等于2的自然数。
具体地，图1所示为两极两槽内嵌式无刷直流电机，其中，定子10上定子槽13的数量为2个，转子20上第一磁极单元23中第一磁槽231的数量和第二磁极单元24中第二磁槽241的数量均为1个。
图2所示为两极四槽内嵌式无刷直流电机，其中，定子10上定子槽13的数量为四个，转子20上第一磁极单元23中第一磁槽231的数量和第二磁极单元24中第二磁槽241的数量均为1个。
图3～图5所示为两极六槽内嵌式无刷直流电机，其中，定子10上定子槽13的数量为六个，转子20上第一磁极单元23中第一磁槽231的数量和第二磁极单元24中第二磁槽241的数量均为1个，或第一磁极单元23中第一磁槽231的数量和第二磁极单元24中第二磁槽241的数量均为2个，或第一磁极单元23中第一磁槽231的数量和第二磁极单元24中第二磁槽241的数量均为3个。
本发明所述的二极内嵌式无刷直流电机，通过将第一极永磁体232嵌入至第一磁槽231内，及将第二极永磁体242嵌入第二磁槽241内，一方面减少了制作磁极时所需材料的用量，另一方面可避免电机转子20高速旋转时第一极永磁体232和第二极永磁体242被甩出而破碎的问题，提高了电机转子20的机械结构强度，使其更适合高速运行。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种二极内嵌式无刷直流电机，其特征在于，包括
定子，所述定子包括定子轭部和由所述定子轭部的内侧壁向内延伸形成的多个定子齿部，相邻两个所述定子齿部之间形成定子槽；
转子，所述转子包括转轴和转子铁芯，所述转子铁芯上设有第一磁极单元、第二磁极单元，及用于减少第一磁极单元与第二磁极单元之间漏磁的第一隔磁桥，所述第一磁极单元包括至少一个径向式排布的第一磁槽，每个第一磁槽内设有第一极永磁体，所述第二磁极单元包括至少一个径向式排布的第二磁槽，每个所述第二磁槽内设有第二极永磁体，所述第二磁槽与第一磁槽对应设置且呈中心对称排布。
2.根据权利要求1所述的二极内嵌式无刷直流电机，其特征在于，相邻的第一极永磁体与第二极永磁体之间设置所述第一隔磁桥，且所述第一隔磁桥靠近所述转子铁芯的边缘设置。
3.根据权利要求1或2所述的二极内嵌式无刷直流电机，其特征在于，其特征在于，所述第一隔磁桥为形成在转子铁芯边缘处的圆形通孔。
4.根据权利要求1所述的二极内嵌式无刷直流电机，其特征在于，所述第一极永磁体的两端分别设有第二隔磁桥，所述第二极永磁体的两端分别设有第三隔磁桥。
5.根据权利要求1所述的二极内嵌式无刷直流电机，其特征在于，所述第一磁槽和第二磁槽的数量均为M个，M为大于或等于1的自然数。
6.根据权利要求1所述的二极内嵌式无刷直流电机，其特征在于，所述第一磁槽和第二磁槽均为矩形槽。
7.根据权利要求1所述的二极内嵌式无刷直流电机，其特征在于，所述第一极永磁体通过胶粘或焊接的方式设于所述第一磁槽内，所述第二极永磁体通过胶粘或焊接的方式设于所述第二磁槽内。
8.根据权利要求1所述的二极内嵌式无刷直流电机，其特征在于，所述转子铁芯具有外圆面，靠近所述第一隔磁桥的外圆面向内凹陷形成有降低齿槽力矩的凹弧槽。
9.根据权利要求1所述的二极内嵌式无刷直流电机，其特征在于，所述定子槽的数量为N个，所述二极内嵌式无刷直流电机为两极N槽内嵌式无刷直流电机，N为大于或等于2的自然数。
10.根据权利要求1所述的二极内嵌式无刷直流电机，其特征在于，所述定子轭部的外侧壁上形成有多个用于为固定所述定子的螺栓提供安装空间让位槽。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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