CN208094302U - 一种集成式有位置传感的直流无刷微型电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种集成式有位置传感的直流无刷微型电机，它包括机身、转子、绕组定子组件、位置传感器、前端盖以及后端盖，所述的绕组定子组件包括绕组线圈、定子轭以及梯形齿，定子轭呈环状，定子轭内侧向内一体凸伸出有若干凸齿，凸齿之间设置有梯形齿，梯形齿通过梯形槽与梯形凸起嵌合连接定子轭，凸齿与梯形齿之间组合成闭口槽或者半闭口槽，绕组线圈绕在凸齿上；所述的绕组定子组件外侧装有PCB驱动板，PCB驱动板由若干位置传感器以及控制电路集成设置在控制板上构成，若干位置传感器位于转子铁芯外周面，位置传感器之间夹角为60°或者120°，且位置传感器与转子之间间隙接触；所述的PCB驱动板与绕组定子组件之间电性连接。优点是耐潮、低噪、可控的、高效的，适用于冰箱对流风机。

Description

一种集成式有位置传感的直流无刷微型电机

技术领域

本实用新型涉及直流无刷微型电机领域，具体涉及一种集成式有位置传感的直流无刷微型电机。

背景技术

目前，大多数冰箱的对流风机仍使用罩极电动机，该电机通常采用笼型斜槽铸铝转子，罩极电机它根据定子外形结构不同，分为凸极式罩极电动机与隐极式罩极电动机。冰箱对流风机用为凸极式C型罩极电动机，其定子铁心外形为方形或矩形的磁场框架，磁极凸出，每个磁极上均有1个或多个起辅助作用的短路铜环即罩极绕组；凸极磁极上的集中绕组作为主绕组。主绕组通电激磁后，产生椭圆旋转磁场，此椭圆旋转磁场切割转子鼠笼条，产生感应电动势和感应电流，该感应电流在磁场下产生电磁转矩，从而拖动转子由未被短路环罩住部分的主极向被短路环罩住部分的罩极方向旋转。

C型罩极电机的优点是结构简单，不用另加绕组和电容器。但其缺点是罩极短路环消耗功率大，效率低，滑差大，一般效率只有10％左右；在原理上控制困难；在结构上铁心与端盖外露，故其存在着效率低、不可控和耐潮差等技术缺陷。

现代白家电冰箱的对流风机是在低温、潮湿、冰箱压缩机频繁启动和温度转换的恶劣环境下使用，要求具有可靠性、可控性、高效率、低噪音和长寿命，其工作寿命要达到10万小时以上。我国在“十一五”规划纲要中首次提出了“节能减排”的规划，在2012年的“十二五”规划中，则更细化和数据化了各行业的节能减排目标，其中在“终端用能设备能效”中，特别提到了白色家电中电冰箱的能效指数，要降低3％-9％。显然，C型罩极电动机的上述的缺点使其很难达到耐潮、低噪和高效的要求。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种集成式有位置传感的直流无刷微型电机，耐潮、低噪、可控的、高效的，适用于冰箱对流风机的无刷直流电动机。

本实用新型发明是通过以下技术方案实现的：

一种集成式有位置传感的直流无刷微型电机，它包括机身、转子、绕组定子组件、位置传感器、前端盖以及后端盖，所述的机身分别前端盖、后端盖密封连接，所述的转子的两端分别通过轴承连接固定在前端盖、后端盖中间，位于机身内，且转子中间转轴一端外延伸出前端盖，所述的绕组定子组件与转子配合设置在机身内；所述的绕组定子组件包括绕组线圈、定子轭以及梯形齿，定子轭呈环状，定子轭内侧向内一体凸伸出有若干凸齿，凸齿之间设置有梯形齿，梯形齿通过梯形槽与梯形凸起嵌合连接定子轭，凸齿与梯形齿之间组合成闭口槽或者半闭口槽，绕组线圈绕在凸齿上；所述的绕组定子组件外侧装有PCB驱动板，PCB 驱动板由若干位置传感器以及控制电路集成设置在控制板上构成，若干位置传感器位于转子铁芯外周面，位置传感器之间夹角为60°或者120°，且位置传感器与转子之间间隙接触；所述的PCB驱动板与绕组定子组件之间电性连接。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的凸齿内侧端形成有分别凸伸出凸齿两侧面的挡块，能够防止绕组线圈的线脱落。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的PCB驱动板局部穿过机身伸出，伸出部分上设置有线束连接器，线束连接器与PCB驱动板之间电线连接。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的机身由绕组定子组件、PCB 驱动板和线束连接器通过玻纤环氧树脂封闭并压铸成型。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的机身上对应PCB驱动板与线束连接器位置设置有线口和保护壳。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的轴承为浸润滑剂的含油轴承，轴承分别放置于金属冲孔压制的前端盖、后端盖中，由金属压簧分别固定在前端盖、后端盖内部。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的位置传感器采用霍尔位置传感器。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的转子为塑料磁钢转子。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的机身与前端盖、后端盖之间采用卡合紧固密封或螺钉紧固密封。

本实用新型具有以下有益效果：利用绕组线圈绕在凸齿上，梯形齿在绕线完成后再装入定子轭，提高了电机内部的空间利用率，绕线的工艺性得到极大的改善，即使计算槽满率在90％绕线依然很方便，且与普通分数槽集中绕组定子组件结构相比，在同等电流、功率、转速的前提下，绕组线圈匝数可以减少，从而节省电机的用铜量；利用集成设置在PCB驱动板上的位置传感器，传感器感应磁极，并放大信号传达控制电路，从而改变电流方向，改变磁场方向，不间断的产生转矩，使转子不停的转动；采用含玻纤的环氧树脂压铸机身、前端盖、后端盖和塑磁转子组装密封连接，以及绕组定子组件组件与PCB驱动板之间间隙均填充压铸机身的环氧树脂材料，因此耐潮性好；同时所述端盖为带含油轴承的金属机架结构，噪音低。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型结构总成分解图。

图3是本实用新型机身内部结构分解图。

图4是本实用新型端盖内部结构分解图。

图5是本实用新型绕组定子组件结构示意图。

图6是本实用新型绕组定子组件的定子轭结构示意图。

图中：01机身，02前端盖，03后端盖，04转子，05绕组定子组件、06PCB 驱动板，07线束连接器，08保护壳，09位置传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

参照附图1-6，一种集成式有位置传感的直流无刷微型电机，它包括机身01、转子04、绕组定子组件05、前端盖02以及后端盖03，所述的机身01和前端盖 02、后端盖03密封连接，所述的转子04的两端分别通过轴承11连接固定在前端盖02、后端盖03中间，位于机身01内，且转子01中间转轴一端外延伸出前端盖02，所述的绕组定子组件05与转子04配合设置在机身01内；所述的绕组定子组件05包括绕组线圈05-2、定子轭05-1以及梯形齿05-3，定子轭05-1呈环状，定子轭05-1内侧向内一体凸伸出有若干凸齿05-4，凸齿05-4之间设置有梯形齿05-3，梯形齿05-3通过梯形槽与梯形凸起嵌合连接定子轭05-1，凸齿05-4 与梯形齿05-3之间组合成闭口槽或者半闭口槽，绕组线圈05-2绕在凸齿05-4 上；所述的绕组定子组件05外侧装有PCB驱动板06，PCB驱动板06由若干位置传感器09以及控制电路集成设置在控制板上构成，若干位置传感器09位于转子04铁芯外周面，位置传感器09之间夹角为60°或者120°，且位置传感器 09与转子04之间间隙接触；所述的PCB驱动板06与绕组定子组件05之间电性连接。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的凸齿05-4内侧端形成有分别凸伸出凸齿两侧面的挡块05-5，能够防止绕组线圈的线脱落。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的PCB驱动板06局部穿过机身01伸出，伸出部分上设置有线束连接器07，线束连接器07与PCB驱动板06 之间电线连接。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的机身01由绕组定子组件05、 PCB驱动板06和线束连接器07通过玻纤环氧树脂封闭并压铸成型。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的机身01上对应PCB驱动板 06与线束连接器07位置处设置有线口和保护壳08。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的轴承11为浸润滑剂的含油轴承，轴承11分别放置于金属冲孔压制的前端盖02、后端盖03中，由金属压簧12分别固定在前端盖02、后端盖03内部。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的位置传感器09采用霍尔位置传感器。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的转子04为塑料磁钢转子。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的机身01和前端盖02、后端盖03之间采用卡合紧固密封或螺钉紧固密封。

本实用新型具有以下有益效果：利用绕组线圈05-2绕在凸齿05-4上，梯形齿05-3在绕线完成后再装入定子轭05-1，提高了电机内部的空间利用率，绕线的工艺性得到极大的改善，即使计算槽满率在90％绕线依然很方便，且与普通分数槽集中绕组定子组件结构相比，在同等电流、功率、转速的前提下，绕组线圈匝数可以减少，从而节省电机的用铜量；利用集成设置在PCB驱动板06上的位置传感器09，位置传感器09感应磁极，并放大信号传达控制电路，从而改变电流方向，改变磁场方向，不间断的产生转矩，使转子不停的转动；采用含玻纤的环氧树脂压铸机身02、前端盖04、后端盖05和转子03组装密封连接，绕组定子组件06与PCB驱动板07之间间隙均填充压铸机身02的环氧树脂材料，因此耐潮性好；同时前端盖04、后端盖05为带含油轴承的金属机架结构，噪音低。

由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种集成式有位置传感的直流无刷微型电机，它包括机身、转子、绕组定子组件、位置传感器、前端盖以及后端盖，所述的机身分别与前端盖、后端盖密封连接，所述的转子的两端分别通过轴承连接固定在前端盖、后端盖中间，位于机身内，且转子中间转轴一端外延伸出前端盖，所述的绕组定子组件与转子配合设置在机身内；其特征在于：所述的绕组定子组件包括绕组线圈、定子轭以及梯形齿，定子轭呈环状，定子轭内侧向内一体凸伸出有若干凸齿，凸齿之间设置有梯形齿，梯形齿通过梯形槽与梯形凸起嵌合连接定子轭，凸齿与梯形齿之间组合成闭口槽或者半闭口槽，绕组线圈绕在凸齿上；所述的绕组定子组件外侧装有PCB驱动板，PCB驱动板由若干位置传感器以及控制电路集成设置在控制板上构成，若干位置传感器位于转子铁芯外周面，位置传感器之间夹角为60°或者120°，且位置传感器与转子之间间隙接触；所述的PCB驱动板与绕组定子组件之间电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种集成式有位置传感的直流无刷微型电机，其特征在于：所述的凸齿内侧端形成有分别凸伸出凸齿两侧面的挡块。

3.根据权利要求1所述的一种集成式有位置传感的直流无刷微型电机，其特征在于：所述的PCB驱动板局部穿过机身伸出，伸出部分上设置有线束连接器，线束连接器与PCB驱动板之间电线连接。

4.根据权利要求3所述的一种集成式有位置传感的直流无刷微型电机，其特征在于：所述的机身由绕组定子组件、PCB驱动板和线束连接器通过玻纤环氧树脂封闭并压铸成型。

5.根据权利要求4所述的一种集成式有位置传感的直流无刷微型电机，其特征在于：所述的机身上对应PCB驱动板与线束连接器位置设置有线口和保护壳。

6.根据权利要求1所述的一种集成式有位置传感的直流无刷微型电机，其特征在于：所述的轴承为浸润滑剂的含油轴承，轴承分别放置于金属冲孔压制的前端盖、后端盖中，由金属压簧分别固定在前端盖、后端盖内部。

7.根据权利要求1所述的一种集成式有位置传感的直流无刷微型电机，其特征在于：所述的位置传感器采用霍尔位置传感器。

8.根据权利要求1所述的一种集成式有位置传感的直流无刷微型电机，其特征在于：所述的转子为塑料磁钢转子。

9.根据权利要求5所述的一种集成式有位置传感的直流无刷微型电机，其特征在于：所述的机身与前端盖、后端盖之间采用卡合紧固密封或螺钉紧固密封。