CN205489857U - 一种无刷直流电机外转子磁环组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无刷直流电机外转子磁环组件，包括以冲压绕卷成圆环状并以焊接或扣环封口固定形成一体式结构的钢圈套、压进钢圈套内并与钢圈套内壁紧密贴紧固定的一体式磁环；所述的一体式磁环设有多个浇口和一体式磁环内设有多个磁场。此结构的外转子磁环组件应用在无刷直流风机的无刷直流电机上，省电，震动微，产品优化好，稳定，有利于无刷直流电机运作平整，不出现晃动现象，并能大大降低噪音，磁性能最大极差少于10mT，表磁面积偏差在2%以内，磁面积偏差较小，性能稳定，从而使电机能够稳定运行。

Description

一种无刷直流电机外转子磁环组件

技术领域

本实用新型涉及一种无刷直流电机外转子磁环组件，尤其涉及一种风机用无刷直流电机外转子磁环组件。

背景技术

目前，现有的无刷直流电机驱动，得到越来越多的人们关注，这种无刷直流电机用的永磁转子的制造一般采用磁瓦粘接或通过合理的结构设计，注塑为一体。粘接磁瓦的方法经常会因整个工艺流程中个别环节处理不到位，导致磁体性能下降或不稳定；注塑的方法虽好，坚固可靠，但由于端部有一定厚度的注塑料，导致磁体位置检测时困难，需要增加一辅助磁极，增加了制造的复杂性，例如在电机外转子铁套内固定设置多个永磁铁，但由于永磁铁加工制造过程中的尺寸偏差比较大，很难将多个永磁铁做成一整个圆形，相邻的永磁铁之间都有一定的间隙，这会造成电机运转不平稳和增大了阻力，降低了电机的效率。

针对上述情况，也逐步开发了一种以一体式的磁环和钢圈组合形成的磁环组件，此磁环组件生产工装时采用胶水粘结的形式固定，如中国专利号201020541857.1所公开的《一种用于装饰吊扇的直流电机的转子》，此结构的钢圈采用车削方式制成一体结构，无任何的连接位等，由于此结构的钢圈相对较薄（约3mm）的情况下，表面需进行车削加工，其装夹时会令钢圈内外径产生变形，故制作过程中不能保证圆环形的状态，会出现椭圆状，椭圆度为0.2~0.6mm呈不稳定状态。在一体式的磁环工装压入钢圈时，由于钢圈已产生椭圆的形变，磁环安装入钢圈后也会随着椭圆形变而造成更大的椭圆形变，严重时由于钢圈的椭圆形变太大造成磁环不能压入钢圈内，严重影响电机的性能；且磁环在工装时也会存在磨损的情况，令压装后的磁环圆度由原来的0.1mm变为约0.7mm圆度，无法达到要求需要后续增加内径精车加工工序，但不能修复钢圈外圆的变形。另外，此种结构由于工装方式及制备方式的原因，其整体产品的磁极差波动大，在0.5%左右，容易出现偏心的情形，且安装在无刷电机上噪音较大，震动也大且明显，耗电大。还有，此结构产品的磁N、S极最大极差有32.26mT，占20%左右，表磁极差大，严重影响电机的性能，造成电机运行晃动噪音等不良现象；磁面积偏差最大超过5%以上，磁面积偏差较大，同样严重影响电机的性能，造成电机运行晃动噪音等不良现象。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术的缺点，提供一种无刷直流电机外转子磁环组件，该无刷直流电机外转子磁环组件采用一体式的钢圈套和一体式磁环组成，一体式磁环采用工装压入的方式安装入钢圈套内形成过盈配合代替现有技术的胶水粘合，且钢圈套采用冲压绕卷成圆环状并在接口端以焊接密封或扣环方式形成圆环状的钢圈套，保证钢圈套的圆形圆度且不会变形成椭圆形，一体式磁环在工装压入钢圈套时也不会有磨损，保证一体式磁环的完整性；具备M（或MX2）个浇口和M个磁场，使磁力比现今产品强20%以上，磁极差降低至5%以内，磁面积偏差降低至2%以内。此结构的外转子磁环组件应用在无刷直流电机外转子上，省电，震动微，产品优化好，稳定，有利于无刷直流电机运作平整，不出现晃动现象，并能大大降低噪音，磁面积偏差较小，性能稳定，从而使电机能够稳定运行。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无刷直流电机外转子磁环组件，包括以冲压绕卷成圆环状并以焊接或扣环封口固定形成一体式结构的钢圈套、压进钢圈套内并与钢圈套内壁紧密贴紧固定的一体式磁环。

一体式磁环可采用直接压入的方式，也可以采用夹具夹紧钢圈套令钢圈套产生膨胀，然后更容易把一体式磁环工装入钢圈套内，工装完成后，松开夹具，即可达到钢圈套夹紧一体式磁环的效果。

进一步的，所述的一体式磁环内径为50mm~140mm±0.08mm，一体式磁环内径外径为60mm~160mm±0.10 mm。

进一步的，所述的一体式磁环与钢圈套内壁配合安装的端面设有四个内陷的磁环凹槽并呈环形阵列设置，磁环凹槽的深度为5mm；四个磁环凹槽中的其中一个磁环凹槽对应面向钢圈套的焊接或扣环封口位置。此磁环凹槽的作用在于通过与螺丝的工装配合实现与无刷直流电机的安装固定。

进一步的，所述一体式磁环内径均匀分布有多个磁场，磁极极数M=N*3n*2/3,其中3n为定子槽数并具有M个或M X2个浇口，所述一体式磁环的多个磁场的表磁N、S极表磁最大极差少于10mT，磁面积偏差少于2%。

进一步的，所述的钢圈套以冲压绕卷成圆环状并以焊接或扣环封口固定形成。

进一步的，所述的一体式钢圈套内径为60mm~160mm±0.05mm，一体式钢圈套外径为66mm~166mm ±0.05 mm，同心度≤0.10mm。

综上所述，本实用新型的一种无刷直流电机外转子磁环组件采用一体式的钢圈套和一体式磁环组成，一体式磁环采用工装压入的方式安装入钢圈套内形成过盈配合代替现有技术的胶水粘合，且钢圈套采用冲压绕卷成圆环状并在接口端以焊接或扣环密封方式形成圆环状的钢圈套，保证钢圈套的圆形圆度且不会变形成椭圆形，压入后磁环内径圆度达到要求，无需后需精车加工，一体式磁环工装压入钢圈套时也不会有磨损，保证一体式磁环的完整性；具备的M（X2）个浇口和M个磁场，使磁力比现今产品强20%以上。此结构的外转子磁环组件应用在无刷直流电机外转子上，省电，震动微，产品优化好，稳定，有利于无刷电机运作平整，不出现晃动现象，并能大大降低噪音，磁最大极差少于10mT，磁面积偏差在2%以内，磁面积偏差较小，性能稳定，从而使电机能够稳定运行。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的一种无刷直流电机外转子磁环组件的立体示意图；

图2是本实用新型实施例1的一种无刷直流电机外转子磁环组件的俯视图；

图3是本实用新型实施例1的一种无刷直流电机外转子磁环组件的左视图；

图4是本实用新型实施例1的一体式磁环与钢圈套工装时的示意图；

图5是本实用新型实施例1的钢圈套的立体示意图；

图6是本实用新型实施例1的钢圈套的俯视图；

图7是本实用新型实施例1的钢圈套的主视图；

图8是本实用新型实施例1的一体式磁环的立体示意图；

图9是本实用新型实施例1的一体式磁环剖面磁场时的示意图；

图10是本实用新型实施例1的一体式磁环的纵向剖面示意图；

图11是本实用新型实施例1的一体式磁环剖面浇口时的示意图；

图12是本实用新型实施例2的一体式磁环与钢圈套工装时的示意图；

图13是本实用新型实施例2的钢圈套的立体示意图；

图14是本实用新型实施例2的钢圈套的主视图。

具体实施方式

实施例1

本实施例1所描述的一种无刷直流电机外转子磁环组件，如图1、如2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示，包括以冲压绕卷成圆环状并以焊接1固定形成一体式结构的钢圈套2、压进钢圈套内并与钢圈套内壁紧密贴紧固定的一体式磁环3；所述的一体式磁环设有十六个浇口4和一体式磁环内设有八个磁场5。

该一体式磁环内径为133.5±0.08mm，一体式磁环内径外径为149.5 ±0.10mm。

对相关一体式磁环进行测试，一体式磁环内径公差要求为133.5±0.08，现实际测量一体式磁环数据如下：

表一

序号	产品号	内径最大点尺寸/mm	内径最小点尺寸/mm	偏差值/mm	结果
						1	产品1	133.56	133.43	0.13	合格
2	产品2	133.55	133.44	0.11	合格
						3	产品3	133.56	133.43	0.13	合格
4	产品4	133.57	133.43	0.14	合格
						5	产品4	133.57	133.45	0.12	合格

从表一数据看出一体式磁环最大点及最小点均在内径要求的133.5±0.08的公差范围内，符合要求。

该一体式磁环与钢圈套内壁配合安装的端面设有四个内陷的磁环凹槽6并呈环形阵列设置，磁环凹槽的深度为5mm；四个磁环凹槽中的其中一个磁环凹槽对应面向钢圈套的焊接封口位置。

该一体式磁环的八个磁场的表磁N、S极表磁最大极差少于10mT，磁面积偏差少于2%。其表磁数据分析和磁面积数据分析参考如下表二和表三。

表二

表磁数据分析：（单位：mT;）

由表二所示，5件一体式磁环中表磁N、S极表磁最大极差都少于10mT，表磁性能比较稳定，有利于电机运作平整，不出现晃动现象，并能大大降低噪音。

表三

磁面积数据分析：（单位：mT*Deg）

产品号	N极磁面积	S极磁面积	总磁面积	N、S磁面积差	磁面积偏差比率
						产品1	25765.93	25546.40	51312.33	219.53	0.9%
产品2	25754.64	25456.85	51211.49	297.76	1.2%
						产品3	25882.31	25448.05	51330.36	434.26	1.7%
产品4	26024.33	25552.61	51576.94	471.72	1.8%
						产品5	26130.19	25676.30	51806.49	453.89	1.7%

由表三所示，一体式磁环的上中两端的磁面积偏差在2%以内，磁面积偏差较小，性能稳定，从而使电机能够稳定运转，不出现晃动现象，并能大大降低噪音。

该无刷直流电机外转子磁环组件采用一体式的钢圈套和一体式磁环组成，一体式磁环采用工装压入的方式安装入钢圈套内形成过盈配合代替现有技术的胶水粘合，且钢圈套采用冲压绕卷成圆环状并在接口端以焊接或扣环密封方式形成圆环状的钢圈套，保证钢圈套的圆形圆度且不会变形成椭圆形，压入后磁环内径圆度能达到要求，无需后需精车加工，一体式磁环工装压入钢圈套时也不会有磨损，保证一体式磁环的完整性。具备的十六个浇口和八个磁场，使磁力比现今产品强20%以上。此结构的外转子磁环组件应用在无刷直流电机外转子上，省电，震动微，产品优化好，稳定，有利于无刷电机运作平整，不出现晃动现象，并能大大降低噪音，磁最大极差少于10mT，磁面积偏差在2%以内，磁面积偏差较小，性能稳定，从而使电机能够稳定运。

实施例2

本实施例2是在实施例1的基础上进行改变，具体为钢圈套的封口方式的不同，具体为：

如图12、图13和图14所示，该钢圈是以冲压绕卷成圆环状并以扣环封口7固定形成一体式结构。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结构作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种无刷直流电机外转子磁环组件，其特征在于，包括以冲压绕卷成圆环状并以焊接或扣环封口固定形成一体式结构的钢圈套、压进钢圈套内并与钢圈套内壁紧密贴紧固定的一体式磁环。

2.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机外转子磁环组件，其特征在于，所述的一体式磁环内径为50mm~140mm±0.08mm，一体式磁环外径为60mm~160mm±0.10 mm。

3.根据权利要求2所述的一种无刷直流电机外转子磁环组件，其特征在于，所述的一体式磁环与钢圈套内壁配合安装的端面设有四个内陷的磁环凹槽并呈环形阵列设置，设置磁环凹槽的深度为5mm；四个磁环凹槽中的其中一个磁环凹槽对应面向钢圈套的焊接或扣环封口位置。

4.根据权利要求3所述的一种无刷直流电机外转子磁环组件，其特征在于，一体式磁环内径均匀分布有多个磁场，磁极极数M=N*3n*2/3, 3n为定子槽数并具有M个或M X2个浇口，所述一体式磁环的多个磁场的表磁N、S极表磁最大极差少于10mT，磁面积偏差少于2%。

5.根据权利要求4所述的一种无刷直流电机外转子磁环组件，其特征在于，与磁环配合的钢圈套以冲压绕卷成圆环状并以焊接或扣环封口固定形成。

6.根据权利要求5所述的一种无刷直流电机外转子磁环组件，其特征在于，所述的一体式钢圈套内径为60mm~160mm±0.05mm，一体式钢圈套外径为66mm~166mm ±0.05 mm，同心度≤0.10mm。