CN212258572U - 一种无刷电机及其转子组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无刷电机及其转子组件，转子组件包括转子铁芯、以及多组磁钢；转子铁芯包括中心通孔、以及本体；本体上设有供磁钢插设的多组插槽；多组插槽沿中心通孔的周向间隔分布；每组插槽包括可形成V型结构且尖端朝向中心通孔的两个插槽；每个插槽包括靠近中心通孔设置的近端以及与近端相对设置的远端；每组磁钢包括与两个插槽对应设置的两个磁钢；每个插槽的远端设有与插槽连通以增大凸极率的隔磁桥；本体上设有以改善电机反电势波形正弦度的多组磁桥孔；每组磁桥孔与每组插槽对应设置，且位于两个插槽之间；每组磁桥孔包括大圆孔以及两个小圆孔；两个小圆孔设置于大圆孔两相对侧。该转子组件具有宽的调速范围的同时反电势波形正弦度好。

Description

一种无刷电机及其转子组件

技术领域

本实用新型涉及电机，更具体地说，涉及一种无刷电机及其转子组件。

背景技术

通常的无刷电机转子磁钢是表贴式或者内插是结构，表贴式结构可以满足电机反电势有好的正弦度，但是由于是表贴结构，电机转子的交直轴同步电感基本相等，导致电机的凸极率接近为1，无法实现宽范围的调速功能，常见的内插是磁钢结构可以提供高的凸极率，但是他们的反电势波形正弦度极差，在追求使用正弦波驱动的场合就不适用，若希望有宽的调速范围的同时还希望反电势波形正弦度要好，相关技术中的磁钢内插式无刷电机或者磁钢表贴设式无刷电机均无法满足。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进的转子组件，进一步提供一种改进的无刷电机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种转子组件，其包括转子铁芯、以及与所述转子铁芯装配的多组磁钢；

所述转子铁芯包括中心通孔、以及设置于所述中心通孔外围的本体；

所述本体上设有供所述磁钢插设的多组插槽；多组所述插槽沿所述中心通孔的周向间隔分布；每组所述插槽包括可形成V型结构且尖端朝向所述中心通孔的两个插槽；每个所述插槽包括靠近所述中心通孔设置的近端以及与所述近端相对设置的远端；

每组所述磁钢包括与两个所述插槽对应设置的两个磁钢；

每个所述插槽的远端设有与所述插槽连通以增大凸极率的隔磁桥；

所述本体上设有以改善电机反电势波形正弦度的多组磁桥孔；每组磁桥孔与每组所述插槽对应设置，且位于两个所述插槽之间；每组所述磁桥孔包括沿本体周向设置大圆孔以及两个小圆孔；两个所述小圆孔设置于所述大圆孔两相对侧。

优选地，每组所述插槽中的两个所述插槽之间形成的V型夹角的角度为 125～135°。

优选地，每个所述插槽为条形槽；

所述插槽的宽度大于所述磁钢的宽度。

优选地，所述小圆孔与所述大圆孔的直径之比为0.5～0.7。

优选地，所述大圆孔位于第一圆形轨迹上；

所述小圆孔位于第二圆形轨迹上；所述第一圆形轨迹和所述第二圆形轨迹为以所述中心通孔的圆心为圆心的同心圆结构；

该第一圆形轨迹的半径小于该第二圆形轨迹的半径。

优选地，所述第二圆形轨迹的半径与所述第一圆形轨迹的半径之比为 1.02～1.05。

优选地，所述隔磁桥为U形孔。

优选地，所述隔磁桥弯曲部的半径为1～2.0cm。

优选地，相邻设置的两组插槽之间设置有将相邻设置的两个隔磁桥隔开设置的隔壁；

所述隔壁的厚度为1.0～1.5mm。

本实用新型还构造一种无刷电机，包括本实用新型所述的转子组件、以及与所述转子组件装配的定子组件。

实施本实用新型的无刷电机及其转子组件，具有以下有益效果：该转子组件通过将供磁钢插设的每组插槽中的两个插槽呈呈V型设置且尖端朝向中心通孔设置，并在每组插槽的两个插槽中间且沿本体的周向设置大圆孔以及在大圆孔的两相对侧设置小圆孔，从而可改善电机反电势波形正弦度，通过在每个插槽的远端设置隔磁桥，从而可提高电机的凸极率，进而达到较宽范围的调速功能，并可确保反电势的谐波率小。

该无刷电机通过设置本实用新型的转子组件，可以具有宽的调速范围的同时反电势波形正弦度好。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一些实施例中无刷电机的转子组件的结构示意图；

图2是图1转子组件的正视图；

图3为现有无刷电机反电势波形图；

图4为另一现有无刷电机反电势波形图；

图5为图1所示无刷电机的反电势波形图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

图1示出了本实用新型无刷电机的一些优选实施例。该无刷电机可作为驱动机构，应用于园林工具、电动工具、汽车水泵、工业自动化、医疗器械等诸多领域，该无刷电机在接电状态下通过转动输出动力带动设备转动。该无刷电机具有宽的调速范围的同时反电势波形正弦度好，可满足用户需求。

进一步地，在本实施例中，该无刷电机包括转子组件以及定子组件，该定子组件其可在通电状态下，产生电磁力驱动该转子组件转动。该转子组件可与该定子组件装配，其可与该定子组件配合转动。

如图1及图2所示，进一步地，在本实施例中，该转子组件可包括转子铁芯10、以及多组磁钢20。该转子铁芯10可与该磁钢20进行装配。该磁钢20 可插设于该转子铁芯10中。

进一步地，在本实施例中，该转子铁芯10可呈柱状体，具体地，其可呈圆柱状。该转子铁芯10可包括中心通孔11以及本体12。该中心通孔11可呈圆柱形，其可供转轴穿设。该本体12可设置于该中心通孔11的外围，该本体 12可包括内环体121、套设于该内环体121外围的外环体122以及连接该内环体121和该外环体122的连接体123。该内环体121的内侧可形成该中心通孔11。该连接体123可以为多个，该多个连接体123间隔设置。该内环体121和该外环体122之间可设置多个穿孔13。该多个穿孔13可通过连接体123隔开，其可用于减轻该转子铁芯10的重量，达到减轻该电机整体重量的目的。

进一步地，在本实施例中，该本体12上可设置多组插槽14。该多组插槽 14可设置于该外环体上，且可沿该中心通孔11的周向间隔分布。该多组插槽 14可与该多组磁钢20对应设置，具体地，其可与该磁钢20一一对应设置。在本实施例中，该每组插槽14可包括两个插槽14。该插槽14可以为条形槽。该两个插槽14可呈V型设置，其可形成V型结构，该V型结构的尖端可朝向该中心通孔11设置。每个插槽14的长度可与该本体11的高度相适配。每个插槽14可包括近端以及远端；该近端为插槽14靠近该中心通孔11设置的一端，该远端可以为该插槽14远离该中心通孔11且与该近端相对设置的一端。每个插槽14的宽度可大于该磁钢20的宽度，且每个插槽14的深度可与每个磁钢20的厚度相适配。在本实施例中，每组插槽14的两个插槽14之间形成的V型夹角θ1的角度为125～135°。相邻设置的两组插槽14的远端的沿线可形成夹角θ2；夹角θ2的角度可以为65～75°。

进一步地，在本实施例中，该本体12上还可设置多组磁桥孔15。该多组磁桥孔15与该多组插槽14一一对应设置，每组磁桥孔15可设置于该两个插槽14之间，具体地位于该两个插槽14形成的V型结构的内侧。该多组磁桥孔15可用于调节电机反电势波形，并可减轻该转子铁芯10重量，达到降低该电机整体重量的目的。

在本实施例中，每组磁桥孔15可包括大圆孔151以及两个小圆孔152。该大圆孔为一个，该大圆孔151以及两个小圆孔152可沿该本体12周向并排设置。该两个小圆孔152可位于该大圆孔151两相对侧，该两个小圆孔152 可对称设置。在本实施例中，该小圆孔152与该大圆孔151的直径之比D1/D2 为0.5～0.7。在本实施例中，该小圆孔152与该大圆孔151的中心线夹角θ可以为6～10°度。在本实施例中，该大圆孔151可位于第一圆形轨迹上，该小圆孔152可位于该第二圆形轨迹上。具体地，该大圆孔151的圆心可位于该第一圆形轨迹上，该小圆孔152的圆心可位于该第二圆形轨迹上。该第一圆形轨迹与该第二圆形轨迹可分别以该中心通孔11的圆心为圆心，该第一圆形轨迹和该第二圆形轨迹可形成同心圆结构。在本实施例中，该第一圆形轨迹的半径 R1与该第二圆形轨迹的半径R2之比可以为1.02～1.05。

进一步地，在本实施例中，每个插槽14的远端可设置隔磁桥16。该隔磁桥16可与该插槽14连通设置，且该隔磁桥16位于该V型结构的外侧并可位于两组插槽14之间。在本实施例中，该隔磁桥16的横截面为U形，其为两端贯通的U形孔。该隔磁桥16的弯曲部的半径R可以为1～2.0cm。

进一步地，在本实施例中，相邻设置的两组插槽14之间设有隔壁17。该隔壁17可位于相邻设置的两个隔磁桥16之间，其可将相邻设置的两个隔磁桥 16隔开。在本实施例中，该隔壁17的厚度B可以为1.0～1.5mm。

图3示出了R1/R2及D1/D2不在上述取值范围内时，电机的反电势波形。图4示出了当R及B1及θ2不在上述取值范围内时电机的反电势波形及谐波率，该谐波率为3.9％。图5示出了当R1/R2＝1.02～1.05，D1/D2＝0.5～0.7，R为 1～2.0cm，B1为1.0～1.5，θ2为65～75°时，电机的反电势波形及谐波率(波形畸变率)，该谐波率小于3％，具体地，其可以为2.3％。由此可知，在每组插槽的两个插槽14中间且沿本体12的周向设置大圆孔151以及在大圆孔151 的两相对侧设置小圆孔152，从而可改善电机反电势波形正弦度，通过在每个插槽14的远端设置隔磁桥16，从而可降低谐波率，通过提高电机的凸极率，进而达到较宽范围的调速功能。在本实施例中，该电机的凸极率可以为 1.6<Lq/Ld<2.1。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种转子组件，其特征在于，包括转子铁芯(10)、以及与所述转子铁芯(10)装配的多组磁钢(20)；

所述转子铁芯(10)包括中心通孔(11)、以及设置于所述中心通孔(11)外围的本体(12)；

所述本体(12)上设有供所述磁钢(20)插设的多组插槽(14)；多组所述插槽(14)沿所述中心通孔(11)的周向间隔分布；每组所述插槽(14)包括可形成V型结构且尖端朝向所述中心通孔(11)的两个插槽(14)；每个所述插槽(14)包括靠近所述中心通孔(11)设置的近端以及与所述近端相对设置的远端；

每组所述磁钢(20)包括与两个所述插槽(14)对应设置的两个磁钢(20)；

每个所述插槽(14)的远端设有与所述插槽(14)连通以增大凸极率的隔磁桥(16)；

所述本体(12)上设有以改善电机反电势波形正弦度的多组磁桥孔(15)；每组磁桥孔(15)与每组所述插槽(14)对应设置，且位于两个所述插槽(14)之间；每组所述磁桥孔(15)包括沿本体(12)周向设置大圆孔(151)以及两个小圆孔(152)；两个所述小圆孔(152)设置于所述大圆孔(151)两相对侧。

2.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，每组所述插槽(14)中的两个所述插槽(14)之间形成的V型夹角的角度为125～135°。

3.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，每个所述插槽(14)为条形槽；

所述插槽(14)的宽度大于所述磁钢(20)的宽度。

4.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述小圆孔(152)与所述大圆孔(151)的直径之比为0.5～0.7。

5.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述大圆孔(151)位于第一圆形轨迹上；

所述小圆孔(152)位于第二圆形轨迹上；所述第一圆形轨迹和所述第二圆形轨迹为以所述中心通孔(11)的圆心为圆心的同心圆结构；

该第一圆形轨迹的半径小于该第二圆形轨迹的半径。

6.根据权利要求5所述的转子组件，其特征在于，所述第二圆形轨迹的半径与所述第一圆形轨迹的半径之比为1.02～1.05。

7.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述隔磁桥(16)为U形孔。

8.根据权利要求7所述的转子组件，其特征在于，所述隔磁桥(16)弯曲部的半径为1～2.0cm。

9.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，相邻设置的两组插槽(14)之间设置有将相邻设置的两个隔磁桥(16)隔开设置的隔壁(17)；

所述隔壁(17)的厚度为1.0～1.5mm。

10.一种无刷电机，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的转子组件、以及与所述转子组件装配的定子组件。

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