CN204597650U - 磁极一体化的多极永磁直流电机 - Google Patents

磁极一体化的多极永磁直流电机 Download PDF

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郭晓伟
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Abstract

本实用新型涉及一种磁极一体化的多极永磁直流电机，其包括定子和转子，所述定子包括外壳以及安装在外壳中的永磁体，其中，所述永磁体具有成一体的多个磁极。根据本实用新型的各实施例的磁极一体化的多极永磁直流电机具有以下优点中的至少一个：永磁体的加工方便；永磁体可以使用成本低廉的铁氧体材料制成；永磁体在外壳中的安装和固定较为容易；结构紧凑，电机的体积和重量较小；齿槽转矩较小；以及外壳与端盖或支架的安装方便。

Description

磁极一体化的多极永磁直流电机
技术领域
本实用新型涉及电机领域，具体涉及一种磁极一体化的多极永磁直流电机，尤其是用于汽车上的磁极一体化的多极永磁直流电机。
背景技术
永磁直流电机，尤其是永磁直流微电机，广泛应用于汽车等领域。
图1示出了一种现有的永磁直流电机的典型结构图。如图所示，在外壳1’的内壁上安装有多个永磁体2’，从而构成定子。所述永磁体通常由钕铁硼材料制成。转子3安装在定子内，其具有多个安装有线圈绕组的齿31，相邻齿之间具有齿隙32。当线圈绕组中通电后，转子将在永磁体形成的磁场中产生电磁转矩，从而转动。
现有的永磁直流电机存在如下几个缺点：
多个永磁体的加工不便；
多个永磁体在外壳中的安装和固定较困难；
结构不紧凑，使电机的体积和重量较大；
齿槽转矩（cogging torque）较大；
钕铁硼价格较高。
因此，本领域中需要改进的能够克服以上至少一个缺点的永磁直流电机。
实用新型内容
根据本实用新型的实施例，提供了一种磁极一体化的多极永磁直流电机，其包括定子和转子，所述定子包括外壳以及安装在外壳中的永磁体，其中，所述永磁体具有成一体的多个磁极。
根据本实用新型的实施例，所述永磁体的内表面为圆柱形，从而与转子的外表面之间形成均匀间隙。
根据本实用新型的实施例，所述永磁体的外表面与所述外壳的内表面形状配合，以便于永磁体在外壳中的安装和固定。
根据本实用新型的实施例，每个磁极的形状为中间厚、两端薄。
根据本实用新型的实施例，所述外壳壁至少在其部分长度上在圆周上的多处向内凹陷，从而外壳壁的内表面的多处向内突出部与所述永磁体在相邻磁极间的外表面相配合。
根据本实用新型的实施例，所述永磁体在相邻磁极间的外表面为平面，从而所述外壳壁在其至少部分长度上在圆周上的多处向内凹陷形成外壳壁外圆周表面上的多个平面。
根据本实用新型的实施例，所述多个平面中的至少一个贯通外壳的整个长度，以便于外壳与电机端盖或支架的配合和安装。
根据本实用新型的实施例，所述多个磁极为6个磁极。
根据本实用新型的实施例，其中，所述转子为9槽转子。
根据本实用新型的实施例，所述永磁体由铁氧体制成。
根据本实用新型的上述各实施例的永磁直流电机具有以下优点中的至少一个：
永磁体的加工方便；
永磁体可以使用价格较低廉的铁氧体材料制成；
便于永磁体在外壳中的安装和固定；
结构紧凑，电机的体积和重量较小；
齿槽转矩较小；以及
外壳与端盖或支架的安装方便。
附图说明
图1示出了一种现有的永磁直流电机的典型结构图；
图2示出了根据本实用新型的实施例的磁极一体化的多极永磁直流电机的示意性分解透视图；以及
图3示出了根据本实用新型的实施例的磁极一体化的多极永磁直流电机的示意性剖视图。
具体实施方式
现参照附图描述本实用新型的实施例。应指出的是，所述附图以及以上描述中包含了大量细节，这些细节仅是对本实用新型的示例性说明，以使本领域的技术人员能够理解本实用新型的基本思想并能实施本实用新型，而不是对本实用新型的限制。本实用新型的特定实施例可以仅包括以下描述的特征中的一些特征，而不包括另一些特征。
图2示出了根据本实用新型的实施例的磁极一体化的多极永磁直流电机的示意性分解透视图。图3示出了根据本实用新型的实施例的磁极一体化的多极永磁直流电机的示意性剖视图。
如图所示，根据本实用新型的实施例的磁极一体化的多极永磁直流电机包括定子和转子3，所述定子包括外壳1以及安装在外壳中的永磁体2，其中，所述永磁体2具有成一体的多个磁极21。
由于所述多个磁极21成一体，这样，不但容易加工，而且容易安装和固定到外壳内。
此外，由于对永磁体来说，片状的通常使用钕铁硼材料，而环状的通常使用铁氧体材料，因此，根据本发明的实施例，所述永磁体2由价格较钕铁硼为低的铁氧体材料制成。当然，也可以考虑永磁体2由其他的永磁材料制成。
所述永磁体2可以首先作为一个整体加工成形，然后在该永磁体2上进行充磁，以形成各个磁极21。
所述转子3可以是现有的转子。根据本实用新型的实施例，所述转子3为9槽转子。当然，其他槽数的转子3也是有可能的。
根据本实用新型的实施例，所述永磁体2的内表面为圆柱形，从而与转子3的外表面之间形成均匀间隙。也就是说，从端面上看，永磁体2的每个磁极21的内表面为圆上的一段圆弧，多个磁极21的多段圆弧构成一个完整的圆。
根据本实用新型的实施例，所述永磁体2的外表面与所述外壳1的内表面形状配合，以便于永磁体2在外壳1中的安装和固定。优选地，永磁体2的外表面与外壳1的内表面为相互配合的非圆柱表面，这样有利于永磁体2周向固定在外壳1内。永磁体2的外表面和外壳1的内表面之间的配合可以是过盈配合或间隙配合。对于间隙配合，还可以考虑在永磁体2的外表面和外壳1的内表面之间加胶水，以将两者粘合在一起。在安装时，取决于永磁体2的外表面和外壳1的内表面之间是过盈配合还是间隙配合，可将永磁体2置入或压入外壳中。
根据本实用新型的实施例，每个磁极21的形状为中间厚、两端薄。优选地，如图3中所示，每个磁极21的形状可以是由中间较厚的部分平滑过渡到两端较薄的部分。这样，当转子3在定子内旋转时，转子齿槽32由一磁极21中间较厚部分处转到相邻磁极21之间较薄部分处，磁场强度逐渐由大变小，从而有利于减少齿槽转矩。
根据本实用新型的实施例，所述外壳壁至少在其部分长度上在圆周上的多处向内凹陷11，从而外壳壁的内表面的多处向内突出部与12所述永磁体2在相邻磁极21间的外表面相配合。这样，不但保证了永磁体2的外表面与外壳壁的内表面之间的非圆形状配合，从而有利于永磁体2在外壳1中的安装和固定；而且，由于外壳壁的内表面的向内突出部12对应于永磁体2的相邻磁极21之间，即磁极的较薄处，而不是对应于磁极2的较厚处，使得电机的结构更为紧凑，减小了体积和重量。
优选地，所述外壳壁的向内凹陷11及其内表面的向内突出部12的数量可以与所述磁极21的数量相同，当然，也可以小于所述磁极21的数量。优选地，所述外壳壁的向内凹陷11及其内表面的向内突出部12可以通过冲压同时形成，或者在冲压后进一步加工形成。
根据本发明的进一步的实施例，所述永磁体2在相邻磁极21间的外表面为平面，相应地所述外壳壁在其至少部分长度上在圆周上的多处向内凹陷形成外壳壁外圆周表面上的多个平面11。
根据本实用新型的实施例，所述多个平面11中的至少一个（例如，如图中所示的两个）平面11’贯通外壳的整个长度，以便于外壳1与电机端盖或支架的配合和安装。也就是说，在安装时，所述外壳1上的至少一个平面11’可与电机端盖或支架上的相应平面相配合，从而将所述定子（包括其内部的转子3）安装在端盖4或支架上。所述端盖4也可视为电机的一部分，由于其可为现有的端盖，所以在此不再详述。当然，所述端盖4也可以为本实用新型特有的与所述外壳1配合（而在其他方面与现有端盖相同）的端盖4。同样，所述支架可为现有的支架，或者为本实用新型特有的与所述外壳配合（而在其他方面与现有端盖相同）的支架。
根据本实用新型的实施例，所述多个磁极21为6个磁极。当然，其他数量的磁极21也是有可能的。
优选地，所述外壳1由导磁材料制成。
所述永磁直流电机可以是永磁直流微电机，例如，汽车中使用的永磁直流微电机。当然，所述永磁直流电机可以是其他领域中使用的永磁直流电机或微电机。
以上描述了根据本实用新型的实施例的永磁直流电机。应指出的是，以上描述仅为示例，而不是对本发明的限制。在以上描述的基础上，本领域技术人员可对所述永磁直流电机进行多种修改和变形，而不超出本实用新型的精神和范围。本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种磁极一体化的多极永磁直流电机，其包括定子和转子，所述定子包括外壳以及安装在外壳中的永磁体，其特征在于，
所述永磁体具有成一体的多个磁极。
2.根据权利要求1的磁极一体化的多极永磁直流电机，其特征在于，所述永磁体的内表面为圆柱形，从而与转子的外表面之间形成均匀间隙。
3.根据权利要求1的磁极一体化的多极永磁直流电机，其特征在于，所述永磁体的外表面与所述外壳的内表面形状配合，以便于永磁体在外壳中的安装和固定。
4.根据权利要求3的磁极一体化的多极永磁直流电机，其特征在于，每个磁极的形状为中间厚、两端薄。
5.根据权利要求4的磁极一体化的多极永磁直流电机，其特征在于，所述外壳壁至少在其部分长度上在圆周上的多处向内凹陷，从而外壳壁的内表面的多处向内突出部与所述永磁体在相邻磁极间的外表面相配合。
6.根据权利要求5的磁极一体化的多极永磁直流电机，其特征在于，所述永磁体在相邻磁极间的外表面为平面，从而所述外壳壁在其部分长度上在圆周上的多处向内凹陷形成外壳壁外圆周表面上的多个平面。
7.根据权利要求6的磁极一体化的多极永磁直流电机，其特征在于，所述多个平面中的至少一个贯通外壳的整个长度，以便于外壳与电机端盖或支架的配合和安装。
8.根据权利要求1的磁极一体化的多极永磁直流电机，其特征在于，所述多个磁极为6个磁极。
9.根据权利要求1的磁极一体化的多极永磁直流电机，其特征在于，所述转子为9槽转子。
10.根据权利要求1的磁极一体化的多极永磁直流电机，其特征在于，所述永磁体由铁氧体制成。
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