CN201167277Y - 一种快速起停的无刷直流电动机 - Google Patents
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Abstract
一种快速起停的无刷直流电动机，包括机壳以及设置在机壳内的转轴，转轴通过开关电路与直流电源相连接，在转轴上固定有转子，在转子的外侧设置有定子绕组和定子铁心，且在机壳的两侧还设置有端盖，与定子绕组相连接的位置传感器安装在后端盖内，位置传感器还与开关电路相连接。本实用新型为了实现电子换向，将电动机的电枢绕组放置在定子铁心上，将永久磁钢放置于转子上，这与传统的永磁直流电动机的结构刚好相反。同时再加上位置传感器、开关电路共同组成了换向装置，使得本实用新型在运行过程中定子与旋转的转子磁钢产生的永久磁场发生作用，从而产生电磁转矩。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无刷直流电动机，具体涉及一种快速起停的无刷直流电动机。
背景技术
众所周知，一般的永磁直流电动机的定子由永久磁钢组成，其主要作用是在电动机气隙中产生磁场。其电枢绕组通电后由于换向器的作用，使电机产生同一方向的转矩，从而驱动电机连续旋转。而无刷直流电动机为了实现电子换向，必须把电动机的电枢绕组放置在定子上，将永久磁钢放置于转子上，这与传统的永磁直流电动机的结构刚好相反。同时再加上位置传感器、控制电路及功率逻辑开关等共同组成了换向装置，使得无刷直流电动机在运行过程中定子与旋转的转子磁钢产生的永久磁场发生作用，从而产生电磁转矩。一般用于嵌放电枢绕组的定子铁心为有槽结构形式，该结构因与电枢绕组在空间上紧密地缠绕在一起，使其电感值较大。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种运转平稳、低噪音、低铁耗、小电感的快速起停的无刷直流电动机。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：包括机壳以及设置在机壳内的转轴，转轴通过开关电路与直流电源相连接，在转轴上固定有转子，在转子的外侧设置有定子绕组和定子铁心，且在机壳的两侧还设置有端盖，与定子绕组相连接的位置传感器安装在后端盖内，位置传感器还与开关电路相连接。
本实用新型的转子为无槽磁钢转子；定子绕组为无槽定子绕组；定子铁心为无槽定子铁心；位置传感器为采用霍尔传感器。
本实用新型为了实现电子换向，将电动机的电枢绕组放置在定子铁心上，将永久磁钢放置于转子上，这与传统的永磁直流电动机的结构刚好相反。同时再加上位置传感器、开关电路共同组成了换向装置，使得本实用新型在运行过程中定子与旋转的转子磁钢产生的永久磁场发生作用，从而产生电磁转矩。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图；
图2是本实用新型的整体结构示意图；
图3是图2的A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
参见图1，2，3，本实用新型包括机壳5以及设置在机壳5内的转轴1，转轴1通过开关电路8与直流电源9相连接，在转轴1上固定有无槽磁钢转子2，在无槽磁钢转子2的外侧设置有无槽定子绕组3和无槽定子铁心4，且在机壳的两侧还设置有端盖6，与无槽定子绕组3相连接的霍尔传感器7安装在后端盖内，霍尔传感器7还与开关电路8相连接。
本实用新型将电动机的电枢绕组即无槽定子绕组3放置在无槽定子铁心4上，将永久磁钢放置于转子上，这与传统的永磁直流电动机的结构刚好相反。同时再加上位置传感器、开关电路共同组成了换向装置，在运行过程中定子与旋转的转子磁钢产生的永久磁场发生作用，从而产生电磁转矩。
本实用新型的特点是电枢绕组的电感L为同样体积有槽电机的1/5～1/10；同时，该结构电机的转子外径也明显小于有槽电机，其转动惯量J小于传统结构的有槽电机。两方面的影响使得该电机能快速起动，其起动性能的关键指标机电时间常数τ将大幅降低，其快速起动性能将非常良好。
电磁损耗(主要包含铜损耗和铁损耗)大幅降低，使得其效率指标高达83％～87％；同时本实用新型的电感值比传统结构电机明显降低，转子外圆可设计较小使得电机的机电时间常数在2mS～4mS。
本实用新型与一般永磁直流电动机相比多了开关电路和位置传感器等部分，但它具有永磁直流电动机无法比拟的优越性：
a.高可靠性、长寿命，工作期限主要取决于轴承及其润滑。
b.不必象有刷电机那样经常维护电刷、换向器。
c.无电气接触火花，安全，防爆性好，无线电干扰低。
d.可工作于高真空、有腐蚀性气体和液体介质环境。
e.可在高速或超高速条件下工作。
f.机械噪音低，散热条件好。
g.与电子线路结合，有更大的使用灵活性。
Claims (5)
1、一种快速起停的无刷直流电动机，包括机壳(5)以及设置在机壳(5)内的转轴(1)，其特征在于：转轴(1)通过开关电路(8)与直流电源(9)相连接，在转轴(1)上固定有转子(2)，在转子(2)的外侧设置有定子绕组(3)和定子铁心(4)，且在机壳的两侧还设置有端盖(6)，与定子绕组(3)相连接的位置传感器(7)安装在后端盖内，位置传感器(7)还与开关电路(8)相连接。
2、根据权利要求1所述的快速起停的无刷直流电动机，其特征在于：所说的转子(2)为无槽磁钢转子。
3、根据权利要求1所述的快速起停的无刷直流电动机，其特征在于：所说的定子绕组为无槽定子绕组(3)。
4、根据权利要求1所述的快速起停的无刷直流电动机，其特征在于：所说的所说的定子铁心(4)为无槽定子铁心。
5、根据权利要求1所述的快速起停的无刷直流电动机，其特征在于：所说的位置传感器(7)为采用霍尔传感器。
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