CN218733796U - 基于双编码器的直流无刷外转子电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于双编码器的直流无刷外转子电机，包括定子组件、转子组件和双编码器组件，所述定子组件包括定子铁芯、端盖、PCB组件和轴，所述转子组件包括机壳和磁钢，所述双编码器组件包括安装在机壳上的码盘和安装在PCB组件上的两颗编码器芯片；所述轴通过过盈方式固定在端盖中的中心孔内，所述转子组件相对于轴旋转，在所述转子组件旋转过程中，所述轴保持静止状态。与现有技术相比，本实用新型具有高转子刚性、高位置控制精度、结构紧凑、产品一致性高、制程简单可靠、成本低廉等优点。

Description

基于双编码器的直流无刷外转子电机

技术领域

本实用新型涉及一种直流无刷外转子电机，尤其是涉及一种基于双编码器的直流无刷外转子电机。

背景技术

现有直流无刷外转子电机存在以下缺陷：

1.现有直流无刷外转子电机结构是外转子机壳一端与轴在连接固定，并同步转动，这种结构存在支撑刚性不足的缺点，易造成转子的摆动大，电机零件装配复杂，电机转子径向摆动较大，影响编码器精度；

2.现有电机编码器码盘是装配在电机尾部的旋轴上，这种结构会使电机增加轴向较长的长度；

3.现有电机采用单编码器方式，电机位置或者速度控制精度不高；

4.现有电机穿线方案比较繁琐，容易造成污染和绝缘不良问题，制程效率很低；

5.现有电机在高低温应用中易造成轴承跑圈，影响电机寿命；

6.现有轴承固定方式多为间隙配合加胶水的方式，可靠性低，工艺一致性难以管控，且容易造成轴承污染等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于双编码器的直流无刷外转子电机。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种基于双编码器的直流无刷外转子电机，包括定子组件、转子组件和双编码器组件，所述定子组件包括定子铁芯、端盖、PCB组件和轴，所述转子组件包括机壳和磁钢，所述双编码器组件包括安装在机壳上的码盘和安装在PCB组件上的两颗编码器芯片；

所述轴通过过盈方式固定在端盖中的中心孔内，所述转子组件相对于轴旋转，在所述转子组件旋转过程中，所述轴保持静止状态。

作为优选的技术方案，所述的定子组件还包括后轴承和铆接扣，所述后轴承的内圈通过过盈压入端盖后，通过工装压紧铆接扣固定。

作为优选的技术方案，所述的定子铁芯固定在轴上。

作为优选的技术方案，所述的定子铁芯的三相线通过穿线骨架与PCB组件的三相焊点连接。

作为优选的技术方案，所述穿线骨架由紫铜插针外部包塑层构成。

作为优选的技术方案，所述的定子铁芯的三相线通过转接PCB与PCB组件的三相焊点连接。

作为优选的技术方案，所述的三相焊点放在机壳背面，并呈120度分布。

作为优选的技术方案，所述的PCB组件与端盖通过螺钉固定，并在中间装有绝缘垫片。

作为优选的技术方案，所述的定子组件还包括O型圈、前轴承和波簧，所述定子组件与转子组件装配时，先将O型圈、前轴承和波簧放入机壳内；

所述定子组件与转子组件装配后，所述前轴承内圈与轴接触，所述后轴承外圈与机壳接触，通过卡簧锁定相对位置。

作为优选的技术方案，所述的O型圈包括设在前轴承内圈与轴之间的第一O型圈和设在前轴承外圈与机壳之间的第二O型圈。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)本实用新型电机采用转子组件相对固定轴旋转的结构，增大所述电机结构支撑刚性，使电机在转子转动过程中稳定，位置控制精度高；

2)本实用新型电机编码器码盘装配在机壳上，编码器芯片装配在电机端盖上，编码器与电机很好的融为一体，结构紧凑，电机体积小；

3)本实用新型采用O型圈防止轴承运行过程中发生内外圈蠕动，提高轴承系统可靠性；

4)本实用新型采用穿线骨架或者转接PCB简化穿线过程，提高过程可靠性，并且易实现自动化生产；

5)本实用新型轴承固定方式采用小过盈加铆接的方式，避免难以控制的胶水使用，简化操作流程，可以实现自动化操作；

6)本实用新型PCB背面焊接的方式，避免过程污染，简化操作。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的直流无刷外转子电机结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的尾部焊线部分示意图；

图3为本实用新型实施例1的穿线骨架结构示意图；

图4为本实用新型实施例2的直流无刷外转子电机结构示意图；

其中1、卡簧，2、第一O型圈，3、第二O型圈，4、前轴承，5、波簧，6、机壳，7、磁钢，8、定子铁芯，9、端盖，10、PCB组件，11、码盘，12、后轴承，13、铆接扣，14a、穿线骨架，15a、线圈引线，16、线圈，17、电机三相焊点U，18、电机三相焊点V，19、电机三相焊点W；

14b、转接PCB，15b、绝缘护套。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1-3所示，一种基于双编码器的直流无刷外转子电机，包括定子组件、转子组件和双编码器组件，所述定子组件包括定子铁芯8、端盖9、PCB组件10和轴20，所述转子组件包括机壳6和磁钢7，所述双编码器组件包括安装在机壳6上的码盘11和安装在PCB组件10上的两颗编码器芯片；所述轴20通过过盈方式固定在端盖9中的中心孔内，所述转子组件相对于轴20旋转，在所述转子组件旋转过程中，所述轴保持静止状态，相比现有技术中采用轴转动的电机，增大电机结构支撑刚性，使电机在转子转动过程中稳定，位置控制精度高。

所述的定子组件还包括后轴承12和铆接扣13，所述后轴承12采用小过盈配合+内圈铆压的工艺方式，即所述后轴承12的内圈通过过盈压入端盖9后，通过工装压紧铆接扣13固定，避免产生形变，保证轴承内圈在环境试验中结合稳定，保证轴承安装的可靠性和轴承应用的可靠性(提高过程良率和使用寿命)。

磁钢固定在机壳内，码盘固定在机壳的端面。所述的定子铁芯8固定在轴20上。所述的定子铁芯8的三相线通过穿线骨架14a与PCB组件10的三相焊点连接。所述穿线骨架14a由紫铜插针外部包塑层构成。所述的三相焊点放在机壳6背面，并呈120度分布，PCB背面焊接的方式，避免过程污染，简化操作。

所述的PCB组件10与端盖9通过螺钉固定，并在中间装有绝缘垫片。所述的定子组件还包括O型圈、前轴承4和波簧5，所述定子组件与转子组件装配时，先将O型圈、前轴承4和波簧5放入机壳6内；所述定子组件与转子组件装配后，所述前轴承4内圈与轴20接触，所述后轴承12外圈与机壳6接触，通过卡簧1锁定相对位置。所述的O型圈包括设在前轴承4内圈与轴20之间的第一O型圈2和设在前轴承4外圈与机壳6之间的第二O型圈3，前轴承内外圈O型圈径向被压缩，产生较大的摩擦转矩，保证电机运行过程中不发生蠕变，保证电机一致性和寿命稳定性。

因此本实用新型电机具有高转子刚性、高位置控制精度、结构紧凑、产品一致性高、制程简单可靠，成本低廉等优点。

实施例2

如图4所示，所述的定子铁芯8的三相线通过转接PCB 14b与PCB组件10的三相焊点连接，其余同实施例1。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于双编码器的直流无刷外转子电机，其特征在于，包括定子组件、转子组件和双编码器组件，所述定子组件包括定子铁芯(8)、端盖(9)、PCB组件(10)和轴(20)，所述转子组件包括机壳(6)和磁钢(7)，所述双编码器组件包括安装在机壳(6)上的码盘(11)和安装在PCB组件(10)上的两颗编码器芯片；

所述轴(20)通过过盈方式固定在端盖(9)中的中心孔内，所述转子组件相对于轴(20)旋转，在所述转子组件旋转过程中，所述轴(20)保持静止状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于双编码器的直流无刷外转子电机，其特征在于，所述的定子组件还包括后轴承(12)和铆接扣(13)，所述后轴承(12)的内圈通过过盈压入端盖(9)后，通过工装压紧铆接扣(13)固定。

3.根据权利要求1所述的一种基于双编码器的直流无刷外转子电机，其特征在于，所述的定子铁芯(8)固定在轴(20)上。

4.根据权利要求1或3所述的一种基于双编码器的直流无刷外转子电机，其特征在于，所述的定子铁芯(8)的三相线通过穿线骨架(14a)与PCB组件(10)的三相焊点连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于双编码器的直流无刷外转子电机，其特征在于，所述穿线骨架(14a)由紫铜插针外部包塑层构成。

6.根据权利要求1或3所述的一种基于双编码器的直流无刷外转子电机，其特征在于，所述的定子铁芯(8)的三相线通过转接PCB(14b)与PCB组件(10)的三相焊点连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于双编码器的直流无刷外转子电机，其特征在于，所述的三相焊点放在机壳(6)背面，并呈120度分布。

8.根据权利要求1所述的一种基于双编码器的直流无刷外转子电机，其特征在于，所述的PCB组件(10)与端盖(9)通过螺钉固定，并在中间装有绝缘垫片。

9.根据权利要求2所述的一种基于双编码器的直流无刷外转子电机，其特征在于，所述的定子组件还包括O型圈、前轴承(4)和波簧(5)，所述定子组件与转子组件装配时，先将O型圈、前轴承(4)和波簧(5)放入机壳(6)内；

所述定子组件与转子组件装配后，所述前轴承(4)内圈与轴(20)接触，所述后轴承(12)外圈与机壳(6)接触，通过卡簧(1)锁定相对位置。

10.根据权利要求9所述的一种基于双编码器的直流无刷外转子电机，其特征在于，所述的O型圈包括设在前轴承(4)内圈与轴(20)之间的第一O型圈(2)和设在前轴承(4)外圈与机壳(6)之间的第二O型圈(3)。

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