CN208924079U - 一种双圈磁钢无刷直流电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及直流电机技术领域，尤其涉及一种双圈磁钢无刷直流电机，包括电机主体、底座，电机主体包括左端盖和机壳，机壳内还安装有转子组件，转子组件包括转轴、转子铁芯、内磁钢和外磁钢，转子铁芯上固定套设有磁轭，内磁钢和外磁钢均安装在磁轭上，且在转子铁芯外侧形成双圈磁钢结构；机壳的底部焊接有安装板，安装板与底座之间安装有减振机构和多根弹簧，减振机构包括前后设置的两组铰接件。本实用新型采用减振机构对电机主体起到减振支撑作用，减少电机晃动，减振机构外侧的弹簧可以进一步消释振动动能，提高减振效果；另外，采用内磁钢和外磁钢在转子铁芯外侧形成双圈磁钢结构，提高了气隙磁密，增大了输出力矩。

Description

一种双圈磁钢无刷直流电机

技术领域

本实用新型涉及直流电机技术领域，尤其涉及一种双圈磁钢无刷直流电机。

背景技术

无刷直流电机是同步电机的一种，电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数的影响。在转子极数固定情况下，改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。直流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制，控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正，以期达到接近直流电机特性的方式。即直流无刷电机能够在额定负载范围内，当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。现有的无刷直流电机工作时会产生振动，振动会加速电机轴承磨损，使轴承的正常使用寿命缩短，同时，电机振动将使绕组绝缘下降，由于振动使电机端部绑线松动，造成端部绕组产生相互摩擦，绝缘电阻降低，绝缘寿命缩短，严重时造成绝缘击穿。目前为解决电机振动的问题，通常在电机与电机安装座之间安装弹簧，利用弹簧的弹性作用来消释振动动能，但是弹簧的支撑性差，如果仅仅是在电机和安装座之间安装弹簧，电机得不到有效固定，容易产生晃动，进而影响其工作。另外，现有的无刷直流电机还存在气隙磁密低，导致输出力矩偏小的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种双圈磁钢无刷直流电机，其中的减振机构在弹簧的作用下可以自行升降，起到减振支撑作用，减少电机晃动，减振机构外侧的弹簧可以进一步消释振动动能，提高减振效果；另外，采用内磁钢和外磁钢在转子铁芯外侧形成双圈磁钢结构，提高了气隙磁密，增大了输出力矩。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种双圈磁钢无刷直流电机，包括电机主体、底座，所述电机主体包括可拆卸连接的左端盖和机壳，所述机壳的圆周内壁上安装有定子铁芯，所述定子铁芯上均匀开设有多个贯通左右两端的嵌线槽，每相邻两个所述嵌线槽之间形成极柱，所述定子铁芯外通过嵌线槽绕设有绕组；所述机壳内还安装有转子组件，所述转子组件包括转轴和固定安装在转轴上的转子铁芯，以及安装在转子铁芯外侧的内磁钢和外磁钢，所述转子铁芯的外圆周壁上固定套设有磁轭，所述内磁钢和外磁钢均安装在磁轭上，且在转子铁芯外侧形成双圈磁钢结构，所述内磁钢包括多个第一磁体和第二磁体，多个所述第一磁体和第二磁体间隔安装在磁轭上形成内磁钢圈，所述外磁钢包括多个第三磁体和第四磁体，多个所述第三磁体和第四磁体间隔安装在内磁钢外侧形成外磁钢圈；所述机壳的底部焊接有安装板，所述安装板与底座之间安装有减振机构和多根弹簧，所述减振机构包括前后设置的两组铰接件，两组所述铰接件之间安装有销轴，所述铰接件包括两根支撑杆，两根所述支撑杆转动套设在销轴上呈X形，所述支撑杆一端与安装板铰接，另一端与底座铰接，多根所述弹簧均匀分布在减振机构外侧。

采用上述技术方案的直流电机，电机主体的重量不足以将减振机构压缩至极限，同时，电机非工作状态下，弹簧处于自由状态。安装板和底座之间的减振机构在弹簧的作用下可以自行升降，起到减振支撑作用，减振机构外侧的弹簧可以进一步消释振动动能，提高减振效果。内磁钢和外磁钢的双圈磁钢结构可以提高气隙磁密，增大了输出力矩。

进一步，所述安装板底部焊接有升降杆，所述底座于升降杆对应的位置焊接有套管，所述升降杆滑动套设在套管内，所述升降杆和套管均位于弹簧内。升降杆和套管可以对弹簧起到支撑作用，避免弹簧向周围晃动，进而减少电机晃动，保证电机正常工作。

进一步，所述磁轭上均匀分布有多个磁轭凸起，相邻两个磁轭凸起之间形成磁钢槽，所述磁轭凸起上设有第一限位块和第二限位块，所述第一磁体、第二磁体安装在磁轭和第一限位块之间，所述第三磁体、第四磁体安装在第一限位块和第二限位块之间。

进一步，所述磁轭和磁轭凸起一体成型，所述磁轭凸起、第一限位块和第二限位块一体成型。这样的结构设计，有利于电机整体结构的稳定性。

进一步，所述第一磁体、第二磁体、第三磁体和第四磁体均呈瓦片状，所述第一磁体和第三磁体的外侧面为N极面、内侧面为S极面，所述第一磁体与第三磁体的位置相对应，所述第二磁体和第四磁体的内侧面为N极面、外侧面为S极面，所述第二磁体和第四磁体的位置相对应。

进一步，所述机壳的两端均开设有环形的安装槽，所述左端盖一体成型有与安装槽配合的凸环，所述凸环嵌入安装在安装槽内。

进一步，所述安装槽和凸环上穿设有紧固螺钉。这样的结构设计，通过紧固螺钉将安装槽和凸环固定在一起，增强了安装槽和凸环连接的牢固性，进而增强了机壳分别与左端盖连接的牢固性。

进一步，所述转子铁芯沿轴向开设有若干圆形通孔。在转子铁芯内开设圆形通孔，减轻了转子铁芯的质量，在一定程度上降低了生产成本。

本实用新型的有益效果：本实用新型的直流电机中的减振机构在弹簧的作用下可以自行升降，起到减振支撑作用，避免电机主体晃动，减振机构外侧的弹簧可以进一步消释振动动能，提高减振效果。另外，本实用新型的直流电机中的内磁钢和外磁钢双圈磁钢结构可以提高气隙磁密，增大输出力矩，通过内磁钢和外磁钢产生恒定的永磁磁场，利用通电绕组与永磁磁场相互作用产生力矩，进而使得转轴高速旋转。

附图说明

图1是本实用新型一种双圈磁钢无刷直流电机的结构示意图；

图2是本实用新型一种双圈磁钢无刷直流电机的电机主体剖视结构示意图；

其中，底座1、左端盖21、机壳22、第一端板23、第二端板24、散热风扇25、滚珠轴承26、定子铁芯3、嵌线槽4、极柱5、绕组6、转轴71、转子铁芯72、第一磁体731、第二磁体732、第三磁体741、第四磁体742、磁轭8、安装板9、弹簧10、销轴11、支撑杆12、升降杆13、套管14、磁轭凸起15、第一限位块161、第二限位块162、安装槽17、凸环18、紧固螺钉19、通孔20。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明：

如图1和图2所示，本实用新型的一种双圈磁钢无刷直流电机，包括电机主体、底座1，电机主体包括可拆卸连接的左端盖21和机壳22，机壳22的左端开放、右端安装有第一端板23，机壳22的圆周内壁上安装有定子铁芯3，定子铁芯3上均匀开设有多个贯通左右两端的嵌线槽4，每相邻两个嵌线槽4之间形成极柱5，定子铁芯3外通过嵌线槽绕4设有绕组6；机壳22内还安装有转子组件，转子组件包括转轴71和固定安装在转轴71上的转子铁芯72，以及安装在转子铁芯72外侧的内磁钢73和外磁钢74，转子铁芯72的外圆周壁上固定套设有磁轭8，内磁钢73和外磁钢74均安装在磁轭8上，且在转子铁芯72外侧形成双圈磁钢结构，内磁钢73包括多个第一磁体731和第二磁体732，多个第一磁体 731和第二磁体732间隔安装在磁轭8上形成内磁钢圈，外磁钢包括多个第三磁体741和第四磁体742，多个第三磁体741和第四磁体742间隔安装在内磁钢73 外侧形成外磁钢圈；机壳22的底部焊接有安装板9，安装板9与底座1之间安装有减振机构和多根弹簧10，减振机构包括前后设置的两组铰接件，两组铰接件之间安装有销轴11，铰接件包括两根支撑杆12，两根支撑杆12转动套设在销轴11上呈X形，支撑杆12一端与安装板9铰接，另一端与底座1铰接，多根弹簧10均匀分布在减振机构外侧。

其中，安装板9底部焊接有升降杆13，底座1于升降杆13对应的位置焊接有套管14，升降杆13滑动套设在套管14内，升降杆13和套管14均位于弹簧10内。升降杆13和套管14可以对弹簧10起到支撑作用，避免弹簧10向周围晃动，进而减少电机晃动，保证电机正常工作。

另外，磁轭8上均匀分布有多个磁轭凸起15，相邻两个磁轭凸起15之间形成磁钢槽，磁轭凸起15上设有第一限位块161和第二限位块162，第一磁体731、第二磁体732安装在磁轭8和第一限位块161之间，第三磁体741、第四磁体742 安装在第一限位块161和第二限位块162之间。磁轭8和磁轭凸起15一体成型，磁轭凸起15、第一限位块161和第二限位块162一体成型。这样的结构设计，有利于电机整体结构的稳定性。其中，第一磁体731、第二磁体732、第三磁体 741和第四磁体742均呈瓦片状，第一磁体731和第三磁体741的外侧面为N极面、内侧面为S极面，第一磁体731与第三磁体741的位置相对应，第二磁体 732和第四磁体742的内侧面为N极面、外侧面为S极面，第二磁体732和第四磁体742的位置相对应。

机壳22的两端均开设有环形的安装槽17，左端盖21均设有与安装槽17配合的凸环18，凸环18嵌入安装在安装槽17内，安装槽17和凸环18上穿设有紧固螺钉19。这样的结构设计，通过紧固螺钉19将安装槽17和凸环18固定在一起，增强了安装槽17和凸环18连接的牢固性，进而增强了机壳22与左端盖 21连接的牢固性。

转子铁芯72沿轴向开设有若干圆形通孔20。在转子铁芯72内开设圆形通孔20，减轻了转子铁芯72的质量，在一定程度上降低了生产成本。

左端盖21的一端开设有若干透气孔，另一端安装有第二端板24，转轴71 的一端穿过第一端板23，另一端穿过第二端板24且于左端盖21内安装有散热风扇25，转轴71于第一端板23连接的位置和第二端板24连接的位置均安装有滚珠轴承26。

本实施例的双圈磁钢直流电机工作产生振动时，会将振动动能传递给减振机构，在弹簧的作用下，减振机构铰接件的两根支撑杆动作，使电机发生轻微的自由升降运动，降低振动动能；另外，减振机构外侧的弹簧可以进一步消释振动动能，提高减振效果，弹簧内套设的升降杆和套管可以对弹簧起到支撑作用，避免弹簧四处晃动，进而避免电机晃动；此外，本实施例采用内磁钢和外磁钢在转子铁芯外侧形成双圈磁钢结构，提高了气隙磁密，增大了输出力矩，通过内磁钢和外磁钢产生恒定的永磁磁场，利用通电绕组与永磁磁场相互作用产生力矩，进而使得转轴高速旋转。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (8)

1.一种双圈磁钢无刷直流电机，包括电机主体、底座，所述电机主体包括可拆卸连接的左端盖和机壳，所述机壳的圆周内壁上安装有定子铁芯，所述定子铁芯上均匀开设有多个贯通左右两端的嵌线槽，每相邻两个所述嵌线槽之间形成极柱，所述定子铁芯外通过嵌线槽绕设有绕组；所述机壳内还安装有转子组件，其特征在于：所述转子组件包括转轴和固定安装在转轴上的转子铁芯，以及安装在转子铁芯外侧的内磁钢和外磁钢，所述转子铁芯的外圆周壁上固定套设有磁轭，所述内磁钢和外磁钢均安装在磁轭上，且在转子铁芯外侧形成双圈磁钢结构，所述内磁钢包括多个第一磁体和第二磁体，多个所述第一磁体和第二磁体间隔安装在磁轭上形成内磁钢圈，所述外磁钢包括多个第三磁体和第四磁体，多个所述第三磁体和第四磁体间隔安装在内磁钢外侧形成外磁钢圈；

所述机壳的底部焊接有安装板，所述安装板与底座之间安装有减振机构和多根弹簧，所述减振机构包括前后设置的两组铰接件，两组所述铰接件之间安装有销轴，所述铰接件包括两根支撑杆，两根所述支撑杆转动套设在销轴上呈X形，所述支撑杆一端与安装板铰接，另一端与底座铰接，多根所述弹簧均匀分布在减振机构外侧。

2.根据权利要求1所述的一种双圈磁钢无刷直流电机，其特征在于：所述安装板底部焊接有升降杆，所述底座于升降杆对应的位置焊接有套管，所述升降杆滑动套设在套管内，所述升降杆和套管均位于弹簧内。

3.根据权利要求2所述的一种双圈磁钢无刷直流电机，其特征在于：所述磁轭上均匀分布有多个磁轭凸起，相邻两个磁轭凸起之间形成磁钢槽，所述磁轭凸起上设有第一限位块和第二限位块，所述第一磁体、第二磁体安装在磁轭和第一限位块之间，所述第三磁体、第四磁体安装在第一限位块和第二限位块之间。

4.根据权利要求3所述的一种双圈磁钢无刷直流电机，其特征在于：所述磁轭和磁轭凸起一体成型，所述磁轭凸起、第一限位块和第二限位块一体成型。

5.根据权利要求4所述的一种双圈磁钢无刷直流电机，其特征在于：所述第一磁体、第二磁体、第三磁体和第四磁体均呈瓦片状，所述第一磁体和第三磁体的外侧面为N极面、内侧面为S极面，所述第一磁体与第三磁体的位置相对应，所述第二磁体和第四磁体的内侧面为N极面、外侧面为S极面，所述第二磁体和第四磁体的位置相对应。

6.根据权利要求5所述的一种双圈磁钢无刷直流电机，其特征在于：所述机壳的两端均开设有环形的安装槽，所述左端盖一体成型有与安装槽配合的凸环，所述凸环嵌入安装在安装槽内。

7.根据权利要求6所述的一种双圈磁钢无刷直流电机，其特征在于：所述安装槽和凸环上穿设有紧固螺钉。

8.根据权利要求7所述的一种双圈磁钢无刷直流电机，其特征在于：所述转子铁芯沿轴向开设有若干圆形通孔。