CN209844715U - 一种无刷微电机 - Google Patents

Abstract

一种无刷微电机，包括外壳、后端盖、转轴、轴承、铁芯、多个线圈绕组、多个磁钢、输出轴支撑柱和截面为圆形的定位转子，铁芯与后端盖的内侧面连接，铁芯设有第二通孔，支撑柱处于第二通孔中，支撑柱的固定端与后端盖的内侧面固定连接，支撑柱开设有第三通孔，支撑柱的自由端开设有定位凹腔，转轴处于第三通孔中；定位转子的固定端与外壳的端面的内侧面固定连接并处于转轴外面，定位转子的自由端与定位凹腔的侧壁接触配合。轴承构成转轴的第一支撑点，定位转子的自由端与定位凹腔的接触配合构成转轴的第二支撑点，第一支撑点与第二支撑点相配合作为整个外壳旋转的支撑，避免转轴晃动，大幅度提高运行的稳定性，支撑柱对铁芯构成支撑也提高稳定性。

Description

一种无刷微电机

技术领域

本实用新型涉及一种电机，尤其涉及一种无刷微电机。

背景技术

微电机，即微型电动机，是指直径小于160mm或额定功率小于750mW的电机，一般采用电池进行直流供电。微电机常用于控制系统或传动机械负载中，用于实现机电信号或能量的检测、解析运算、放大、执行或转换等功能。

微电机一般包括外壳、端盖、转子，以及设置在外壳中的定子，定子一般采用磁钢，端盖外侧面设置有电源接头，端盖内侧面设置有与电源接头相连接的电刷；转子包括转轴、铁芯、线圈绕组和换向器，铁芯一般由多个铁芯片构成，铁芯片通过连接块连接在转轴中部上，线圈绕组缠绕在铁芯片与转轴之间的连接块上，换向器安装在转轴的后端，对于空心杯微电机来说，其转子则没有设置铁芯，线圈绕组直接缠绕在转轴上。

上述微电机由于以线圈绕组作为转子，必须采用换向器和电刷的配合对直流电进行换向，转换为序列方波进行驱动，这样，电刷发热磨损或断裂，导致接触不良或损坏，另外，生产工序也比较繁琐，组装麻烦。

为了解决上述问题，无刷直流微电机是一种较好的解决方案，无刷直流微电机由同步电动机和驱动器组成，是一种机电一体化产品。同步电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似，而转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等。在无刷直流微电机中，借助反映主转子位置的位置传感器的输出信号，通过电子换相线路去驱动与电枢绕组连接的相应的功率开关器件，使电枢绕组依次馈电，从而在定子上产生跳跃式的旋转磁场，驱动永磁转子旋转。随着转子的转动，位置传感器不断地送出信号，以改变电枢绕组的通电状态，使得在某一磁极下导体中的电流方向始终保持不变，这就是无刷直流微电机的玩接触式换相过程。

无刷直流微电机克服了有刷直流微电机的先天性缺陷，以电子换向器取代了机械换向器，所以无刷直流微电机既具有直流电机良好的调速性能等特点，又具有交流电机结构简单、无换向火花、运行可靠和易于维护等优点。

但是，目前无刷微电机的结构一般包括外壳、后端盖、转轴、轴承、铁芯、多个线圈绕组、多个磁钢和输出轴，各个线圈绕组缠绕在铁芯上，铁芯与后端盖的内侧面连接，各个磁钢设置在外壳的内壁上，输出轴的固定端固定连接在外壳的端面的外表面上，转轴的第一端固定连接在外壳的端面的内表面上，后端盖上设有用于安装轴承的第一通孔，铁芯设有能够供转轴穿过的第二通孔，转轴处于第二通孔中并且转轴的第二端通过轴承安装在第一通孔中，后端盖与外壳之间有间隙。在无刷微电机中，铁芯及线圈绕组作为定子，而外壳及磁钢作为转子，当通过驱动器给线圈绕组供电时，外壳以转轴为转动中心高速旋转，从而使输出轴高速旋转。

从上述无刷微电机的结构中可以看出，整个无刷微电机中，转轴的唯一支撑点是轴承，这也是整个外壳旋转的唯一支点，导致转轴会发生晃动，无刷微电机运行的稳定性较差，另外，铁芯只是与端盖连接，铁芯的其它部位并没有得到有效的支撑，也导致无刷微电机运行的稳定性较差。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种无刷微电机，这种无刷微电机具有较高的运行稳定性。采用的技术方案如下：

一种无刷微电机，包括外壳、后端盖、转轴、轴承、铁芯、多个线圈绕组、多个磁钢和输出轴，各个线圈绕组缠绕在铁芯上，铁芯与后端盖的内侧面连接，各个磁钢设置在外壳的内壁上，输出轴的固定端固定连接在外壳的端面的外表面上，转轴的第一端固定连接在外壳的端面的内表面上，后端盖上设有用于安装轴承的第一通孔，铁芯设有第二通孔，转轴处于第二通孔中并且转轴的第二端通过轴承安装在第一通孔中，后端盖与外壳之间有间隙，其特征是：还包括支撑柱和截面为圆形的定位转子；支撑柱处于所述第二通孔中并且支撑柱的外侧面与第二通孔的侧壁紧密接触配合，支撑柱的固定端与所述后端盖的内侧面固定连接；支撑柱开设有能够供所述转轴穿过的第三通孔，支撑柱的自由端开设有截面为圆形的定位凹腔，定位凹腔与第三通孔相通；转轴处于第三通孔中；定位转子的固定端与所述外壳的端面的内侧面固定连接并处于转轴外面，定位转子的自由端处于定位凹腔中，并且，定位转子的自由端与定位凹腔的侧壁接触配合。

上述无刷微电机在应用时，一般还应连接驱动器，驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等。

通过在外壳的端面增设定位转子，以及在后端盖上增设支撑柱，支撑柱的自由端开设有定位凹腔，定位转子的自由端与定位凹腔的接触配合构成了转轴的第二支撑点，而轴承则构成转轴的第一支撑点，第一支撑点与第二支撑点相配合作为整个外壳旋转的支撑，避免转轴晃动，大幅度提高无刷微电机运行的稳定性；另外，支撑柱对铁芯构成支撑，进一步提高无刷微电机运行的稳定性。

作为本实用新型的优选方案，所述定位转子的自由端设有外锥面，所述定位凹腔设有与外锥面相配合的内锥面。定位转子设置外锥面，定位凹腔设置内锥面，使得定位转子与定位凹腔的配合更加紧致，并且减少定位转子与定位凹腔的接触面积，减少摩擦。

作为本实用新型进一步的优选方案，所述后端盖和所述铁芯上均开设有多个螺孔，铁芯通过螺钉、螺孔锁紧在后端盖的内侧面上。由于设置了支撑铁芯的支撑柱，铁芯与后端盖可以通过螺钉进行锁紧，使得铁芯与后端盖之间的连接更加简单。

作为本实用新型进一步的优选方案，所述外壳包括筒体和所述的端面，端面包括连接块、圆环和多条肋条，连接块处于圆环中，各条肋条的一端与连接块连接，各条肋条的另一端与圆环连接。外壳的端面不是一个封闭盖面，而是由连接块、圆环和多条肋条构成，这样连接块、圆环、相应肋条之间构成多个空隙，便于散热。

作为本实用新型更进一步的优选方案，所述圆环上设有多个定位凸块，所述磁钢的端部设有定位凹槽，磁钢通过定位凹槽、定位凸块插接在圆环上。磁钢与外壳本身具有相互吸附作用，而进一步通过定位凸块与定位凹槽的配合来对各个磁钢进行定位，避免各个磁钢偏离原先位置，进一步确保无刷微电机运行的稳定性。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

轴承构成转轴的第一支撑点，定位转子的自由端与定位凹腔的接触配合构成转轴的第二支撑点，第一支撑点与第二支撑点相配合作为整个外壳旋转的支撑，避免转轴晃动，大幅度提高无刷微电机运行的稳定性；另外，支撑柱对铁芯构成支撑，进一步提高无刷微电机运行的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型优选实施方式的结构示意图；

图2是外壳的端面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和本实用新型的优选实施方式做进一步的说明。

如图1所示，这种无刷微电机，包括外壳1、后端盖2、转轴3、轴承4、铁芯5、多个线圈绕组6、多个磁钢7、输出轴8、支撑柱9和截面为圆形的定位转子10；各个线圈绕组6缠绕在铁芯5上，后端盖2和铁芯5上均开设有多个螺孔，铁芯5通过螺钉11、螺孔锁紧在后端盖2的内侧面上；各个磁钢7设置在外壳1的内壁上，输出轴8的固定端固定连接在外1壳的端面102的外表面上，转轴3的第一端固定连接在外壳1的端面102的内表面上，后端盖2上设有用于安装轴承4的第一通孔12，铁芯5设有第二通孔13；支撑柱9处于第二通孔13中并且支撑柱9的外侧面与第二通孔13的侧壁紧密接触配合，支撑柱9的固定端与后端盖2的内侧面固定连接（可以是焊接，也可以是一体成型）；支撑柱9开设有能够供转轴3穿过的第三通孔14，支撑柱9的自由端开设有截面为圆形的定位凹腔15，定位凹腔15设有内锥面，定位凹腔15与第三通孔14相通；转轴3处于第三通孔14中并且转轴3的第二端通过轴承4安装在第一通孔12中，后端盖2与外壳1之间有间隙；定位转子10的固定端与外壳1的端面102的内侧面固定连接（可以是焊接，也可以是一体成型）并处于转轴3外面，定位转子10的自由端处于定位凹腔15中，定位转子10的自由端设有外锥面，外锥面与内锥面相配合，并且，定位转子10的自由端的外锥面与定位凹腔15的内锥面接触配合。

上述外壳1包括筒体101和上述的端面102，端面102焊接在筒体1的一端，如图2所示，端面102包括连接块1021、圆环1022和多条肋条1023，连接块1021处于圆环1022中，各条肋条1023的一端与连接块1021连接，各条肋条1023的另一端与圆环1022连接。圆环1022上设有多个定位凸块1024，上述各个磁钢7的端部均设有定位凹槽16，磁钢7通过定位凹槽16、定位凸块1024插接在圆环1022上。

通过在外壳1的端面102增设定位转子10，以及在后端盖2上增设支撑柱9，支撑柱9的自由端开设有定位凹腔15，定位转子10的自由端与定位凹腔15的接触配合构成了转轴3的第二支撑点，而轴承4则构成转轴3的第一支撑点，第一支撑点与第二支撑点相配合作为整个外壳1旋转的支撑，避免转轴3晃动，大幅度提高无刷微电机运行的稳定性；另外，支撑柱9对铁芯5构成支撑，进一步提高无刷微电机运行的稳定性。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种无刷微电机，包括外壳、后端盖、转轴、轴承、铁芯、多个线圈绕组、多个磁钢和输出轴，各个线圈绕组缠绕在铁芯上，铁芯与后端盖的内侧面连接，各个磁钢设置在外壳的内壁上，输出轴的固定端固定连接在外壳的端面的外表面上，转轴的第一端固定连接在外壳的端面的内表面上，后端盖上设有用于安装轴承的第一通孔，铁芯设有第二通孔，转轴处于第二通孔中并且转轴的第二端通过轴承安装在第一通孔中，后端盖与外壳之间有间隙，其特征是：还包括支撑柱和截面为圆形的定位转子；支撑柱处于所述第二通孔中并且支撑柱的外侧面与第二通孔的侧壁紧密接触配合，支撑柱的固定端与所述后端盖的内侧面固定连接；支撑柱开设有能够供所述转轴穿过的第三通孔，支撑柱的自由端开设有截面为圆形的定位凹腔，定位凹腔与第三通孔相通；转轴处于第三通孔中；定位转子的固定端与所述外壳的端面的内侧面固定连接并处于转轴外面，定位转子的自由端处于定位凹腔中，并且，定位转子的自由端与定位凹腔的侧壁接触配合。

2.如权利要求1所述的无刷微电机，其特征是：所述定位转子的自由端设有外锥面，所述定位凹腔设有与外锥面相配合的内锥面。

3.如权利要求1或2所述的无刷微电机，其特征是：所述后端盖和所述铁芯上均开设有多个螺孔，铁芯通过螺钉、螺孔锁紧在后端盖的内侧面上。

4.如权利要求1或2所述的无刷微电机，其特征是：所述外壳包括筒体和所述的端面，端面包括连接块、圆环和多条肋条，连接块处于圆环中，各条肋条的一端与连接块连接，各条肋条的另一端与圆环连接。

5.如权利要求4所述的无刷微电机，其特征是：所述圆环上设有多个定位凸块，所述磁钢的端部设有定位凹槽，磁钢通过定位凹槽、定位凸块插接在圆环上。