CN211063512U - 一种新型航模动力电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电机技术领域，公开了一种新型航模动力电机，包括：定子、转子以及与定子焊接固定的连接线，转子上设有转子轴与磁环，定子设有用于对转子轴进行限位的轴承室，轴承室上沿转子轴方向依次设有前轴承与后轴承，前轴承设置于轴承室靠近转子的一端，后轴承设置于轴承室远离转子的一端；其中，轴承室与转子轴之间设有用于对定子与转子之间的轴向间隙进行调整的轴向间隙调整组件。片状磁钢改为磁环，磁环同心度好，使得转子动平衡量小与振动小，降低人工成本，解决了无人机用航模动力电机径向气隙大、片状磁钢组成的磁环同心度差，装配效率低、电机磁场利用率低等问题，且本技术方案整体成本低，生产效率高，利于工业应用。

Description

一种新型航模动力电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种新型航模动力电机。

背景技术

随着人们生活水平的提高和现代科技的发展，人们对于航空器材(诸如无人机等)的要求越来越高，提高动力性能及续航时间是人们对无人机等航空器材的迫切需求。无刷电机作为无人机的动力部分，且在无人机整个产业链中，成为一种重要的存在。为此，人们不断对无人机电机进行改进，提高电机性能，减轻电机重量，以延长无人机续航时间，成为了无人机用无刷电机的主要研发难点。

现有技术中，如图2所示，目前市场上的无人机用无刷电机主要是由定子绕组和片状磁钢组成的转子结构构成，这种电机不仅生产效率低，而且片状磁钢粘接在转子机壳上组成的转子内径同心度差，导致设计时定子与转子间的径向气隙大，电磁场利用率低，导致了电机的空载电流大，效率低。

因此，如何改善无人机用无刷电机的运行性能成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于改善无人机用无刷电机的运行性能。

为此，根据第一方面，本实用新型实施例公开了一种新型航模动力电机，包括：定子、转子以及与所述定子焊接固定的连接线，所述转子上设有转子轴与磁环，所述定子设有用于对所述转子轴进行限位的轴承室，所述轴承室上沿所述转子轴方向依次设有前轴承与后轴承，所述前轴承设置于所述轴承室靠近所述转子的一端，所述后轴承设置于所述轴承室远离所述转子的一端；其中，所述轴承室与所述转子轴之间设有用于对所述定子与所述转子之间的轴向间隙进行调整的轴向间隙调整组件。

可选地，所述轴向间隙调整组件包括垫片与卡簧，所述垫片设置于所述后轴承的一侧，所述垫片与所述后轴承内圈相接触，所述卡簧设置于所述后轴承与所述垫片接触面的另一侧。

可选地，所述定子还包括定子支架，所述定子支架上设有铁芯件，所述铁芯件包括套接于所述定子支架一端的定子铁芯，所述定子铁芯上绕卷有绕组。

可选地，所述转子还包括前盖与机壳，所述前盖上设置有位于所述前盖内底面中心位置的转子孔，所述转子轴靠近所述前轴承的一端压入所述转子孔中，所述前盖台阶片涂胶后安装于所述机壳中，所述磁环外表面涂胶后安装于所述机壳的内侧。

可选地，所述前盖为带出轴的伞骨架型结构。

可选地，所述机壳为圆桶型结构。

可选地，所述转子轴靠近所述后轴承的一端设有用于容纳所述卡簧的卡簧槽。

本实用新型具有以下有益效果：将片状磁钢改为磁环，磁环同心度好，使得转子动平衡量小与振动小，降低人工成本，解决了无人机用航模动力电机径向气隙大、片状磁钢组成的磁环同心度差，装配效率低、电机磁场利用率低等问题，且本技术方案整体成本低，生产效率高，利于工业应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实施例公开的一种新型航模动力电机的爆炸结构示意图；

图2是传统电机的爆炸结构示意图；

图3是本实施例公开的一种新型航模动力电机的立体结构示意图；

图4是本实施例公开的一种新型航模动力电机中定子的局部结构示意图；

图5是本实施例公开的一种新型航模动力电机中定子的局部结构示意图；

图6是本实施例公开的一种新型航模动力电机中转子的结构示意图；

图7是本实施例公开的一种新型航模动力电机的齿槽转矩分析结果图；

图8是传统电机的齿槽转矩分析结果图。

附图标记：1、定子；101、铁芯件；102、定子铁芯；103、绕组；104、前轴承；105、轴承室；106、定子支架；107、后轴承；2、转子；201、前盖；202、机壳；203、磁环；204、转子轴；205、转子孔；206、卡簧槽；3、连接线；4、气隙调整组件；401、垫片；402、卡簧。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实用新型实施例公开了一种新型航模动力电机，如图1至6所示，包括：定子1、转子2以及与定子1焊接固定的连接线3，转子2上设有转子轴204与磁环203，定子1设有用于对转子轴204进行限位的轴承室105，轴承室105上沿转子轴204方向依次设有前轴承104与后轴承107，前轴承104设置于轴承室105靠近转子2的一端，后轴承107设置于轴承室105远离转子2的一端；其中，轴承室105与转子轴204之间设有用于对定子1与转子2之间的轴向间隙进行调整的轴向间隙调整组件4。在具体实施过程中，磁环203极数可以是12极或10极。

需要说明的是，将片状磁钢改为磁环203，磁环203同心度好，使得转子2动平衡量小与振动小，降低人工成本，解决了无人机用航模动力电机径向气隙大、片状磁钢组成的磁环203同心度差，装配效率低、电机磁场利用率低等问题，且本技术方案整体成本低，生产效率高，利于工业应用。

如图1所示，轴向间隙调整组件4包括垫片401与卡簧402，垫片401设置于后轴承107的一侧，垫片401与后轴承107内圈相接触，卡簧402设置于后轴承107与垫片401接触面的另一侧。

如图1、图4和图5所示，定子1还包括定子支架106，定子支架106上设有铁芯件101，铁芯件101包括套接于定子支架106一端的定子铁芯102，定子铁芯102上绕卷有绕组103。在具体实施过程中，绕组103的数量可以是9组或12组。

如图1和图6所示，转子2还包括前盖201与机壳202，前盖201上设置有位于前盖201内底面中心位置的转子孔205，转子轴204靠近前轴承104的一端压入转子孔205中，前盖201台阶片涂胶后安装于机壳202中，磁环203外表面涂胶后安装于机壳202的内侧。

如图1和图6所示，前盖201为带出轴的伞骨架型结构。

如图1和图6所示，机壳202为圆桶型结构。

如图1和图6所示，转子轴204靠近后轴承107的一端设有用于容纳卡簧402的卡簧槽206。

工作原理：

1.本技术方案中通过有限元进行磁路优化，进而对无人机等航空器材用无刷电机结构进行优化；

2.将片状磁钢改为磁环203(见图1和图2中新旧结构对比)：变更前，由于片状磁钢靠人工方式一片片粘在机壳202上，因而人工效率低。且由片状磁钢组成的圆环内径同心度不佳，为保证电机装配，设计时往往会将定子铁芯102与磁钢间的气隙做大(一般在0.2mm以上)。而将片状磁钢改为磁环203后，有以下三点改善：a、磁环203同心度好，使得转子2动平衡量小，振动小；b、磁环203结构能提高员工在粘接磁钢与机壳202时的工作效率，降低人工成本；c、磁环203材料成本比烧结磁钢材料成本低，且本申请取消转子前盖的磁钢定位齿结构设计(见图1和图2中新旧结构对比)，进一步降低了材料加工成本。

3.由于磁环203同心度好，设计时可以将定子1铁芯和磁环203间的气隙做小(0.5mm-0.20mm)，可保证电机气隙小，提高电机磁场利用率，磁环203采用粘结铷铁硼相比烧结片状磁钢降低了铁耗和齿槽转距(图7是本实施例公开的一种新型航模动力电机的齿槽转矩分析结果图，新结构齿槽转距0.006N.m；图8是传统电机的齿槽转矩分析结果图，旧结构齿槽转距0.009N.m；新结构比旧结构齿槽转距降低了0.003N.m)，因而噪音和振动也随之下降，做到跟变更前电机相同的功率。

4.通过结构优化(采用9槽定子铁芯102配合12极充磁磁环203，或12槽定子铁芯102配合10极充磁磁环203)，使得电机重量比旧结构轻5％，进而有利于延长无人机的续航能力。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种新型航模动力电机，其特征在于，包括：定子(1)、转子(2)以及与所述定子(1)焊接固定的连接线(3)，所述转子(2)上设有转子轴(204)与磁环(203)，所述定子(1)设有用于对所述转子轴(204)进行限位的轴承室(105)，所述轴承室(105)上沿所述转子轴(204)方向依次设有前轴承(104)与后轴承(107)，所述前轴承(104)设置于所述轴承室(105)靠近所述转子(2)的一端，所述后轴承(107)设置于所述轴承室(105)远离所述转子(2)的一端；

其中，所述轴承室(105)与所述转子轴(204)之间设有用于对所述定子(1)与所述转子(2)之间的轴向间隙进行调整的轴向间隙调整组件(4)。

2.根据权利要求1所述的新型航模动力电机，其特征在于，所述轴向间隙调整组件(4)包括垫片(401)与卡簧(402)，所述垫片(401)设置于所述后轴承(107)的一侧，所述垫片(401)与所述后轴承(107)内圈相接触，所述卡簧(402)设置于所述后轴承(107)与所述垫片(401)接触面的另一侧。

3.根据权利要求1所述的新型航模动力电机，其特征在于，所述定子(1)还包括定子支架(106)，所述定子支架(106)上设有铁芯件(101)，所述铁芯件(101)包括套接于所述定子支架(106)一端的定子铁芯(102)，所述定子铁芯(102)上绕卷有绕组(103)。

4.根据权利要求1所述的新型航模动力电机，其特征在于，所述转子(2)还包括前盖(201)与机壳(202)，所述前盖(201)上设置有位于所述前盖(201)内底面中心位置的转子孔(205)，所述转子轴(204)靠近所述前轴承(104)的一端压入所述转子孔(205)中，所述前盖(201)台阶片涂胶后安装于所述机壳(202)中，所述磁环(203)外表面涂胶后安装于所述机壳(202)的内侧。

5.根据权利要求4所述的新型航模动力电机，其特征在于，所述前盖(201)为带出轴的伞骨架型结构。

6.根据权利要求4所述的新型航模动力电机，其特征在于，所述机壳(202)为圆桶型结构。

7.根据权利要求2所述的新型航模动力电机，其特征在于，所述转子轴(204)靠近所述后轴承(107)的一端设有用于容纳所述卡簧(402)的卡簧槽(206)。

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