CN204669191U - 一体化的无刷电机装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种一体化的无刷电机装置，包括前端盖、机壳以及后端盖，前端盖和后端盖之间连接有可旋转的轴，轴通过转子铁芯连接转子磁环，机壳内设有定子铁芯、绕组、导线以及霍尔磁环，定子铁芯上绕有绕组，所述绕组通过导线连接驱动霍尔板，驱动霍尔板设置在后端盖上，其包括功率管以及霍尔传感器，功率管的散热面与后端盖紧贴，霍尔传感器的磁感应面与霍尔磁环的磁场方向垂直，霍尔磁环通过霍尔支架与轴连接。本实用新型提供的一体化的无刷电机装置，将现有的驱动板和霍尔板结合为驱动霍尔板，结构紧凑合理，避免了额外的霍尔连接线，提高了系统的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及无刷电机技术领域，具体地讲，本实用新型涉及一种将驱动板和霍尔板一体化的无刷电机装置。
背景技术
无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。在无刷直流电动机中，无刷直流电机的转子带有一个永磁体，定子带有绕组。借助反映主转子位置的霍尔传感器的输出信号，通过电子换向线路去驱动与电枢纽绕组连接的相应的功率开关元件，使电枢纽绕组依次馈电，从而在主定子上产生跳跃式的旋转磁场，拖动永磁转子旋转。随着转子的转动，霍尔传感器不断的送出信号，以改变电枢纽绕组的通电状态，使得在某一磁极下导体中的电流方向始终保持不变。
具有霍尔传感器的无刷电机在与驱动连接的时候，除了动力电缆外，还需要三根霍尔信号线和两根霍尔电源线，不但增加了系统复杂性，而且降低了系统的可靠性。因此，本领域技术人员亟需提供一种结构紧凑合理的一体化的无刷电机装置，避免了额外的霍尔连接线，有效提高了系统的可靠性。
实用新型内容
为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种一体化的无刷电机装置，结构紧凑合理，避免了额外的霍尔连接线，有效提高了系统的可靠性。
本实用新型专利提供了一种一体化的无刷电机装置，包括前端盖、机壳以及后端盖，所述前端盖和所述后端盖之间连接有可旋转的轴，所述轴通过转子铁芯连接转子磁环，所述机壳内设有定子铁芯、绕组、导线以及霍尔磁环，所述定子铁芯上绕有绕组，所述绕组通过导线连接驱动霍尔板，所述驱动霍尔板设置在所述后端盖上，其包括功率管以及霍尔传感器，所述功率管的散热面与所述后端盖紧贴，所述霍尔传感器的磁感应面与所述霍尔磁环的磁场方向垂直，所述霍尔磁环通过霍尔支架与所述轴连接。
优选的，所述驱动霍尔板设在所述前端盖或后端盖的底面上。
优选的，所述霍尔传感器为三个，各霍尔传感器之间的位置角度差为120°。
优选的，所述驱动霍尔板的输入端子与电源线连接。
优选的，所述后端盖上设有若干个平行的散热筋。
优选的，所述前端盖和后端盖与所述机壳通过螺栓固定连接。
优选的，所述定子铁芯为圆柱体结构，有若干个硅钢片叠成，具有轴向槽，所述轴向槽内设有绕组。
优选的，所述轴向槽与所述绕组之间具有绝缘介质层。
本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型提供的一体化的无刷电机装置，将现有的驱动板和霍尔板结合为驱动霍尔板，结构紧凑合理，避免了额外的霍尔连接线，提高了系统的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型专利中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1 是本实用新型提供的一体化的无刷电机装置中霍尔磁环轴向充磁的结构示意图；
图 2 是本实用新型提供的一体化的无刷电机装置的结构剖面图；
图 3 是本实用新型提供的一体化的无刷电机装置中霍尔磁环径向充磁的结构示意图；
图 4 是本实用新型提供的一体化的无刷电机装置中驱动霍尔板位于前端盖的结构示意图；
图 5 是本实用新型提供的一体化的无刷电机装置的另一结构示意图。
[图中附图标记]：
1. 定子铁芯，2. 绕组，3. 机壳，4. 转子铁芯，5. 轴， 6. 前端盖，7. 导线，8. 电源线，9. 霍尔支架，10. 霍尔传感器，11. 驱动霍尔板，12. 功率管，13. 散热筋，14. 后端盖，15. 转子磁环， 16. 霍尔磁环。
具体实施方式
为使本实用新型的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本实用新型的内容作进一步说明。当然本实用新型并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本实用新型的保护范围内。其次，本实用新型利用示意图进行了详细的表述，在详述本实用新型实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应以此作为对本实用新型的限定。
上述及其它技术特征和有益效果，将结合实施例及附图对本实用新型的一体化的无刷电机装置进行详细说明。如图所示，图 1 是本实用新型提供的一体化的无刷电机装置中霍尔磁环轴向充磁的结构示意图；图 2 是本实用新型提供的一体化的无刷电机装置的结构剖面图；图 3 是本实用新型提供的一体化的无刷电机装置中霍尔磁环径向充磁的结构示意图；图 4 是本实用新型提供的一体化的无刷电机装置中驱动霍尔板位于前端盖的结构示意图；图 5 是本实用新型提供的一体化的无刷电机装置的另一结构示意图。
如图1至图5所示，本实用新型提供一种一体化的无刷电机装置，包括前端盖6、机壳3以及后端盖14，前端盖6和后端盖14之间连接有可旋转的轴5，轴5通过转子铁芯4连接转子磁环15，机壳3内设有定子铁芯1、绕组2、导线7以及霍尔磁环16，定子铁芯1上绕有绕组2，绕组2通过导线7连接驱动霍尔板11，驱动霍尔板11设置在后端盖14上，其包括功率管12以及霍尔传感器10，功率管12的散热面与后端盖14紧贴，霍尔传感器10的磁感应面与霍尔磁环16的磁场方向垂直，霍尔磁环16通过霍尔支架9与轴5连接。
具体的，本实施例中，驱动霍尔板11设在前端盖6或后端盖14的底面上，驱动霍尔板11的输入端子与电源线8连接。驱动霍尔板11上的霍尔传感器10优选为三个，各霍尔传感器10之间的位置角度差为120°。
同时，前端盖6和后端盖14与机壳3通过螺栓固定连接，后端盖14上设有若干个平行的散热筋13。
此外，定子铁芯1为圆柱体结构，有若干个硅钢片叠成，具有轴向槽，轴向槽内设有绕组2，轴向槽与所述绕组2之间具有绝缘介质层。
驱动霍尔板11上集成了无刷直流电机的霍尔板与驱动板。霍尔板的核心器件是霍尔传感器10，霍尔传感器10的数量与电机的相数相同，最常见的数量为3，如图2所示，霍尔传感器10之间的相角差为(120°+k*360°，k为整数)电角度。（说明，电角度等于电机的极对数与机械角度的乘积）。霍尔传感器10感应出霍尔磁环16的磁极位置，其中霍尔磁环16的磁极数量和相位与转子磁环15的完全相同，因此霍尔传感器10实际上是向驱动电路提供无刷电机转子磁环15上的磁极的位置信息。霍尔传感器10的磁感应面与霍尔磁环15的磁场方向垂直，当驱动霍尔板11与定子铁心1的轴向距离较短时，如图5所示，可以直接采用转子磁环15兼顾霍尔磁环16的作用。
驱动霍尔板11通过电源线8从外部获取电能，驱动霍尔板11上的功率管12开通关断，以此来控制定子绕组2中的电流频率、大小和相位，从而控制了定子铁心1产生定子磁场的旋转速度、大小以及相对转子磁环15的磁极的相对角度，进而控制了定子磁场作用于转子磁环15的转矩，最终控制了轴5的旋转速度和输出转矩。由于功率管12在开断过程中，会产生较大的损耗，因此其散热面需要紧贴端盖14，紧贴的方式可以通过螺栓压紧，散热面与端盖14之间需要垫绝缘导热层，避免短路。可以根据功率管12的工作温度决定是否需要在端盖14上面增加散热筋13。另外根据出线或者安装方式，决定驱动霍尔板11是安装在电机前端还是后端。
综上所述，本实用新型提供的一体化的无刷电机装置，将现有的驱动板和霍尔板结合为驱动霍尔板，结构紧凑合理，避免了额外的霍尔连接线，提高了系统的可靠性。
虽然本实用新型主要描述了以上实施例，但是只是作为实例来加以描述，而本实用新型并不限于此。本领域普通技术人员能做出多种变型和应用而不脱离实施例的实质特性。例如，对实施例详示的每个部件都可以修改和运行，与所述变型和应用相关的差异可认为包括在所附权利要求所限定的本实用新型的保护范围内。
本说明书中所涉及的实施例，其含义是结合该实施例描述的特地特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。说明书中出现于各处的这些术语不一定都涉及同一实施例。此外，当结合任一实施例描述特定特征、结构或特性时，都认为其落入本领域普通技术人员结合其他实施例就可以实现的这些特定特征、结构或特性的范围内。
Claims (8)
1.一种一体化的无刷电机装置，包括前端盖、机壳以及后端盖，所述前端盖和所述后端盖之间连接有可旋转的轴，其特征在于，所述轴通过转子铁芯连接转子磁环，所述机壳内设有定子铁芯、绕组、导线以及霍尔磁环，所述定子铁芯上绕有绕组，所述绕组通过导线连接驱动霍尔板，所述驱动霍尔板设置在所述后端盖上，其包括功率管以及霍尔传感器，所述功率管的散热面与所述后端盖紧贴，所述霍尔传感器的磁感应面与所述霍尔磁环的磁场方向垂直，所述霍尔磁环通过霍尔支架与所述轴连接。
2.根据权利要求1所述的一体化的无刷电机装置，其特征在于，所述驱动霍尔板设在所述前端盖或后端盖的底面上。
3.根据权利要求1所述的一体化的无刷电机装置，其特征在于，所述霍尔传感器为三个，各霍尔传感器之间的位置角度差为120°。
4.根据权利要求1所述的一体化的无刷电机装置，其特征在于，所述驱动霍尔板的输入端子与电源线连接。
5.根据权利要求1所述的一体化的无刷电机装置，其特征在于，所述后端盖上设有若干个平行的散热筋。
6.根据权利要求1所述的一体化的无刷电机装置，其特征在于，所述前端盖和后端盖与所述机壳通过螺栓固定连接。
7.根据权利要求1所述的一体化的无刷电机装置，其特征在于，所述定子铁芯为圆柱体结构，有若干个硅钢片叠成，具有轴向槽，所述轴向槽内设有绕组。
8.根据权利要求7所述的一体化的无刷电机装置，其特征在于，所述轴向槽与所述绕组之间具有绝缘介质层。
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| CN109067099A (zh) * | 2018-09-25 | 2018-12-21 | 深圳市千代机电设备有限公司 | 一种fpc卷绕电机和发电机 |
| CN110336422A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-10-15 | 陈跃勇 | 一种霍尔电机转子位置采集装置 |
| WO2022110897A1 (zh) * | 2020-11-25 | 2022-06-02 | 台州正立电机有限公司 | 一种永磁电机无感控制系统性能的测试装置 |
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