CN205081653U - 无刷高转速电机 - Google Patents

Abstract

一种无刷高转速电机，其特征是包括后支架(1)、后绝缘套(3)、磁瓦(5)、转子铁芯(6)、轴芯(7)、前绝缘套(8)、前支架(9)、机壳(10)和定子线圈(13)，所述转子铁芯(6)套设在轴芯(7)上，轴芯(7)设置在机壳(10)内，机壳(10)前后两端设有后支架(1)和前支架(9)，后支架(1)和前支架(9)内分别设有后绝缘套(3)和前绝缘套(8)，定子线圈(13)设置在机壳(10)内。本无刷高转速电机产品主要为运用如医疗器械产品的骨钻与骨锯而开发，电机采用高磁性能铁42SH，转子内嵌式结构，转子高速旋转，防止磁瓦松脱。

Description

无刷高转速电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其是一种无刷高转速电机。

背景技术

无刷直流电动机是在有刷直流电动机的基础上发展起来的。为了取代有刷直流电动机的机械换向装置，人们进行了长期的探索。1955年，美国的D.Harrison首次申请了用晶体管换相线代替有刷直流电机的机械电刷的专利，标志着现代无刷直流电动机的诞生。无刷直流电动机的发展在很大程度上取决与电力电子技术的进步。1978年前联邦德国正式推出了MAC无刷直流电动机及其驱动器，标志着无刷直流电动机走向实用阶段。随着人们对无刷直流电动机特性了解的深入，无刷直流电动机的理论也逐渐得到了完善。我国对无刷直流电动机的研究起步较晚。1987年，在北京举办的联邦德国金属加工设备展览会上永磁同步伺服系统和驱动器，引起了国内有关学者的广泛注意，从此国内掀起了研制开发和技术引进的热潮。经过多年的努力，目前国内已有无刷直流电动机的系列产品，形成了一定的生产规模。

现阶段，虽然各种交流电动机和直流电动机在传动应用中占主导地位，但无刷直流电动机正受到普遍关注。无刷直流电动机是采用半导体开关器件来实现电子换向的，即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。作为执行元件的重要组成部分，电机必须具有精度高、速度快、效率高等特点，无刷直流电动机的应用因此而广泛。节能环保已成为当今时代发展的主题，无刷直流电动机高效率的特点使其广泛应用于国民经济各个领域中。

无刷电机在我国的发展时间虽短，但是随着技术的日益成熟与完善得到了迅猛发展。已在航模、医疗器械、家用电器、电动车等多个领域得到广泛应用。近几年来，无刷电机成为在模型领域里快速发展的一种动力。由于产量和价格的原因，过去几年无刷电机多使用在中高档航空模型中，现在由于机械加工技术的快速发展，无刷电机的生产成本下降许多，目前它正进入模型领域的各个层面，从电动遥控车到电动遥控船再到电动模型飞机，无处不在。

直流无刷电动机力矩大，调速范围宽，不产生电刷粉尘和电火花，摩擦力距小故其性能优越，而价格高成为阻碍其普及应用的主要因素，所以研究一种实用且控制更加简捷、灵活的直流无刷电动机调速系统是十分必要的。由于永磁无刷直流电动机的诸多优点，再加上现代电子技术和永磁材料的发展、永磁材料的性能不断提高和价格不断降低，各应用领域对电机的要求越来越高，永磁直流无刷电动机应用领域将不断扩展。

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。无刷直流电动机具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点，广泛应用于家用电器、汽车、医疗设备、电子仪器及自动化办公设备中。本项目紧密结合目前的技术水平和市场需求，对医疗电动工具用无刷直流电机进行开发。

国内生产无刷直流电机的工厂很多，而且无刷直流电机的生产工艺已经很成熟。根据目前行业趋势，以后无刷直流电机将是市场的主导方向。本项目拟研发生产的医疗电动工具用无刷直流电机是一种新型的无刷电机，具备体积小、重量轻、传动比范围大、效率高、使用寿命长、运转平稳、噪音低等优点，产品主要用于医疗手术用电动骨锯(钻)，为其提供动力。目前市场上的医疗电动工具用无刷直流电机普遍存在电机效率低、电机在高速运转下有磁瓦脱落现象，本项目紧密结合目前的先进技术水平和市场需求，尝试在产品工艺上进行创新，填补目前市场上的技术空白，这将成为我公司发展的重要契机，同时也开拓了无刷直流电机的应用领域。通过该产品的研发与生产使得公司在各方面能上一个新台阶，实现公司的转型升级，提高公司的知名度，为企业以后的发展打下良好的基础。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无刷高转速电机，以满足实际需求。

本实用新型的技术方案是：

一种无刷高转速电机，包括后支架1、后绝缘套3、磁瓦5、转子铁芯6、轴芯7、前绝缘套8、前支架9、机壳10和定子线圈13，所述转子铁芯6套设在轴芯7上，轴芯7设置在机壳10内，机壳10前后两端设有后支架1和前支架9，后支架1和前支架9内分别设有后绝缘套3和前绝缘套8，定子线圈13设置在机壳10内。

所述后绝缘套3内设有后轴承2，前绝缘套8内设有前轴承20。

所述机壳10内设有定子铁芯12，定子铁芯12前后两段分别设有前绕线架11和后绕线架14。

所述轴芯7上还设有轴套4，轴套4后绝缘套3位于后绝缘套3内侧。

所述定子铁芯12采用6极9槽结构，定子外径29.2mm，内径16mm，转子铁芯6为内嵌式，机壳10采用不锈钢或不锈铁结构。

所述定子线圈13与前绝缘套8采用套扣结构，同时与后绝缘套3和前绝缘套8定位，防止端盖滑动。

所述定子铁芯12端部采用绝缘套结构防止飞线，与确保良好的电气绝缘性能。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的无刷高转速电机产品主要为运用如医疗器械产品的骨钻与骨锯而开发，电机采用高磁性能铁42SH，转子内嵌式结构，转子高速旋转，防止磁瓦松脱；

本实用新型的无刷高转速电机采用6极9槽设计，在满足批量生产可行性的情况下，尽可以减小电机磁阻与磁势损耗，达到减小各级磁密，同时提高转子外径的目的；

本实用新型的无刷高转速电机的定子端部采用绝缘套结构防止飞线，与确保良好的电气绝缘性能，定子绕线架与绝缘套采用套扣结构，防止端盖滑动；

本实用新型的无刷高转速电机效率高：80％以上；电机21000RPM高速旋转，使用温升不超过20K；电机额定功率：85W；工作电压：5－12.8V

本实用新型的无刷高转速电机功率密度大，效率高，可应用于电动工具产品，家用电器。

本实用新型的无刷高转速电机目前主要用于医疗手术用的电动骨锯钻，医用电动骨锯设计精巧，安全可靠。具有锯片护鞘功能，确保了手术中软组织不受损伤。医用电动锯钻采用无级变速、高扭矩方便的无级调速可获得任何的运转速度，无碳刷电机，为主机提供了足够强大的动力，满足了外科手术各种不同动力的需求。精湛的工艺、人体工程学的设计科学的平衡工艺，使操作最大限度地精密准确，把持舒适，不易疲劳。使用中无明显的振动和摆动。

本实用新型的无刷高转速电机采用对产品定子结构的直排设计，便于定子的绕线，内部齿槽间距为1mm的结构，大大较少了电机的齿槽力矩，增加电机的效率。定子和转子的同心度要求通过绝缘端板与齿部的过盈配合来实现，减少了对前后端盖止口加工的要求，并且不需要使用螺钉进行固定。转子采用6片烧结钕铁硼进行粘接，磁瓦插入转子铁芯固定方式，防止电机高转速磁瓦脱落。通过以上的设计和工艺优化，确保电机在制作和使用过程中的可靠性和稳定性。

附图说明

图1是本实用新型的整体外形结构示意图。

图2是本实用新型的立体分解结构示意图。

图中：1为后支架、2为后轴承、20为前轴承、3为后绝缘套、4为轴套、5为磁瓦、6为转子铁芯、7为轴芯、8为前绝缘套、9为前支架、10为机壳、11为前绕线架、12为定子铁芯、13为定子线圈、14为后绕线架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

如图1至2，一种无刷高转速电机，包括后支架1、后绝缘套3、磁瓦5、转子铁芯6、轴芯7、前绝缘套8、前支架9、机壳10和定子线圈13，所述转子铁芯6套设在轴芯7上，轴芯7设置在机壳10内，机壳10前后两端设有后支架1和前支架9，后支架1和前支架9内分别设有后绝缘套3和前绝缘套8，定子线圈13设置在机壳10内。

后绝缘套3内设有后轴承2，前绝缘套8内设有前轴承20。

机壳10内设有定子铁芯12，定子铁芯12前后两段分别设有前绕线架11和后绕线架14。

轴芯7上还设有轴套4，轴套4后绝缘套3位于后绝缘套3内侧。

定子铁芯12采用6极9槽结构，定子外径29mm，内径15mm，转子铁芯6为内嵌式，机壳10采用不锈钢或不锈钢结构。

定子线圈13与前绝缘套8采用套扣结构，同时与后绝缘套3和前绝缘套8定位，防止端盖滑动。

所述定子铁芯12端部采用绝缘套结构防止飞线，与确保良好的电气绝缘性能。

本实用新型的无刷高转速电机在满足批量生产可行性的情况下，尽可以减小电机磁阻与磁势损耗，达到减小各级磁密，同时提高转子外径的目的；定子端部采用绝缘套结构防止飞线，与确保良好的电气绝缘性能，定子绕线架与绝缘套采用套扣结构，防止端盖滑动。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容已经全部记载在权利要求书中。

Claims (6)

1.一种无刷高转速电机，其特征是包括后支架（1）、后绝缘套（3）、磁瓦（5）、转子铁芯（6）、轴芯（7）、前绝缘套（8）、前支架（9）、机壳（10）和定子线圈（13），所述转子铁芯（6）套设在轴芯（7）上，轴芯（7）设置在机壳（10）内，机壳（10）前后两端设有后支架（1）和前支架（9），后支架（1）和前支架（9）内分别设有后绝缘套（3）和前绝缘套（8），定子线圈（13）设置在机壳（10）内。

2.根据权利要求1所述的无刷高转速电机，其特征在于所述后绝缘套（3）内设有后轴承（2），前绝缘套（8）内设有前轴承（20）。

3.根据权利要求1所述的无刷高转速电机，其特征在于所述机壳（10）内设有定子铁芯（12），定子铁芯（12）前后两段分别设有前绕线架（11）和后绕线架（14）。

4.根据权利要求1所述的无刷高转速电机，其特征在于所述轴芯（7）上还设有轴套（4），轴套（4）位于后轴承（2）与转子铁芯（6）之间。

5.根据权利要求1所述的无刷高转速电机，其特征在于所述定子铁芯（12）采用6极9槽结构，定子外径29.2mm，内径16mm，转子铁芯（6）为内嵌式，机壳（10）采用不锈钢或不锈铁结构。

6.根据权利要求3所述的无刷高转速电机，其特征在于所述前绕线架（11）与前绝缘套（8）采用套扣结构，后绕线架（14）与后绝缘套（3）采用套扣结构，同时分别与前支架（9）、后支架（1）定位，防止端盖滑动。