CN218850569U - 电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电机，包括定子、转子、电路板以及霍尔传感器，其中，定子具有定子槽；转子安装于定子槽内，转子包括相互连接的第一段和第二段，第一段的外径大于第二段的外径，第二段的外周壁与定子的内壁面间隔设置形成有空腔；电路板安装于定子靠近第二段的一端；霍尔传感器霍尔传感器的一端安装于电路板，另一端设置于空腔内且置于第二段的外周，电路板分别与定子组件和霍尔传感器电连接。本实用新型提出的电机运行时转子磁场检测的精准度高，电机的一致性好。

Description

电机

技术领域

本实用新型涉及电机领域，特别涉及一种电机。

背景技术

现有技术中，针对电机转子的磁场检测一般通过将转子和感应霍尔分体设置，将预先充好磁的感应霍尔套接在转子的一端，以检测转子工作时的磁场强度。但是由于磁极是无法直观的观测到的，且预先充好磁的感应磁铁与转子磁铁之间相互有斥力和吸合力，导致充好磁的感应磁铁对准转子磁铁的难度较大，影响装配精度，使得霍尔检测不准确，反馈回来的信号偏差大，导致电机的性能一致性差。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种电机，旨在提高电机转子的磁场的检测精度。

为实现上述目的，本实用新型提出的电机，包括。

定子，具有定子槽；

转子，安装于所述定子槽内，所述转子包括相互连接的第一段和第二段，所述第一段的外径大于所述第二段的外径，所述第二段的外周壁与所述定子的内壁面间隔设置形成有空腔；

电路板，安装于所述定子靠近所述第二段的一端；

霍尔传感器，所述霍尔传感器的一端安装于所述电路板，另一端设置于所述空腔内且置于所述第二段的外周，所述电路板分别与所述定子组件和所述霍尔传感器电连接。

可选地，所述第一段和所述第二段同轴设置。

可选地，所述定子包括定子齿和定子线架，所述定子线架设于所述定子齿的轴向一端；

所述定子齿环设于所述第一段的外周，所述第二段的外周壁与所述定子线架的内周壁之间的间隙形成所述空腔，所述电路板安装于所述定子线架背离所述定子齿的一端。

可选地，所述定子线架分为：

绝缘部，所述绝缘部为处于所述定子齿内部的部分且与所述定子齿配合连接，使得所述绝缘部环绕所述定子的定子槽；以及

安装部，所述安装部为轴向伸出所述定子的部分且与所述绝缘部连接，所述电路板安装于所述安装部背离所述绝缘部的一端。

可选地，所述安装部背离所述绝缘部的一端设置有定位凸起，所述电路板设置有与所述定位凸起配合的定位槽。

可选地，所述霍尔传感器为多个，多个所述霍尔传感器环设于所述第二段的外周。

可选地，所述电机还包括旋转轴和外壳，所述转子套设于所述旋转轴，且所述旋转轴与所述转子的轴线重合；

所述定子设置在所述外壳内部且与于所述外壳固定紧密连接，所述旋转轴通过轴承与所述外壳贯穿连接。

可选地，所述外壳包括壳身、前端盖以及后端盖，所述定子组件设置于所述外壳内，所述前端盖设置于所述壳身的一端且与所述外壳一体成型设置，所述前端盖设有供所述旋转轴伸出所述外壳外的第一中心孔；

所述轴承为两个，分别定义为第一轴承和第二轴承；

所述后端盖卡接安装于所述壳身远离所述前端盖的一端，所述旋转轴的一端贯穿所述转子并通过所述第二轴承转动安装于所述后端盖。

可选地，所述第一中心孔的内壁还设有环形的第一安装槽，所述第一轴承安装于所述第一安装槽内，并用于支撑所述旋转轴；

所述后端盖上还设有第二中心孔和设于所述第二中心孔内的第二安装槽，所述第二轴承安装于所述第二安装槽内，所述旋转轴的一端贯穿所述转子并支撑于所述第二轴承上。

可选地，所述电机还包括第一轴套和第二轴套，所述第一轴套和第二轴套均套设于所述旋转轴，所述第一轴套限位于所述转子的第一段和所述第一轴承之间，所述第二轴套限位于所述转子的第二段和所述第二轴承之间。

本实用新型技术方案通过采用转子外径不同的第一段和第二段，第一段的外径尺寸大于第二段的外径尺寸，如此设计，转子该转子安装在定子组件的定子槽内时，转子的第二段的外周壁与定子槽的周壁会产生较大的间隙，形成有空腔，如此，通过将霍尔传感器安装在空腔内，且位于转子的第二段的外周侧，可以精准地检测转子转动过程中磁场的变化，从而通过控制定子组件中绕线组的电流，实现对电机运动过程控制的提升，使得电机的性能一致性好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型电机一实施例的剖视图；

图2为本实用新型电机一实施例中的爆炸图；

图3为图2中的剖视图；

图4为本实用新型电机一实施例中定子和转子配合部分的剖视图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

针对现有技术中的电机10的霍尔检测的精度低的问题，本实用新型提出了一种电机10。

在一实施例中，如图1至图4所示，该电机10包括定子100、转子200和电路板300以及霍尔传感器400，其中定子100具有定子槽101，转子200安装于所述定子槽101内，所述转子200包括呈阶梯设置的第一段210和第二段220，所述第一段210的外径大于所述第二段220的外径，所述第二段220的外周壁与所述定子100的内壁面间隔设置形成有空腔700；电路板300安装于所述定子100靠近所述第二段220的一端；所述霍尔传感器400的一端安装于所述电路板300，另一端设置于所述空腔700内且置于所述第二段220的外周，所述电路板300分别与所述定子100组件和所述霍尔传感器400电连接。

需要说明的是，现有技术中对电机10转子200的磁场进行检测时，一般通过将霍尔传感器400设置在定子100端部，通过在转子200端部增设环形磁铁，但是这样既增加了成本，且环形磁铁对准转子200磁极的难度也较大。这样既增加了成本，且环形磁铁对准转子200磁极的难度也较大。

在本技术方案中，该电机10为内转子200电机10，即转子200设置在定子槽101内，通过定子100上的绕线组通电产生的磁场，驱动转动上的磁体旋转。为了更好的控制电机10的转速，需要准确的检测到转子200的磁场变化。且在常规设置中，转子200一般为尺寸均匀的圆柱状，若是将霍尔传感器400置于定子100和转子200之间时，转子200和定子100之间的整体间隙过大，导致电机10的性能变差。而在本实施例中，通过将转子200设置为阶梯设置的第一段210和第二段220，第一段210和第二段220均为圆柱状，且第一段210和第二段220均置于该定子槽101内，由于转子200的第一段210的外径大于第二段220的外径，在保证转子200的第一段210与定子100的内周壁之间的间隙以保证电机10的性能的同时，转子200的第二段220的外周壁与定子槽101的内周壁之间的间隙变大形成有空腔700。根据霍尔传感器400的尺寸，可以合理设计转子200第二段220的长度，在无需改变电机10的定子100尺寸的情况下，可以将霍尔传感器400安装在该空腔700内，使其置于第二段220的外周侧，来检测转子200第二段220部分的磁场，从而实现了更加精准的检测该电机10的转子200的磁场变化的技术效果。

需要说明的是，如图2所示，电路板300可以呈圆环片状，电路板300对应该空腔700位置预留有插接孔，霍尔传感器400的接头插入该插接孔后焊接，可以实现与电路板300的电连接，以便于霍尔传感器400和电路板300的组装。同时霍尔传感器400的另一端沿电机10的轴向向腔体内延伸，使得霍尔传感器400置于转子200的第二段220的径向，直接对转子200的外表面上的磁极进行检测，使得转子200的第二段220产品的磁通量可以充分的传递到霍尔传感器400，检测精度高。进一步地，该电路板300与定子100的绕线组电连接，即电路板300可根据所述霍尔传感器400检测到的所述转子200的磁场变化，调节所述定子100的绕线组的电流大小，从而实现对所述有感电机10的转速控制，保证电机10的性能的一致性。

在一实施例中，所述第一段210和所述第二段220同轴设置。

可以理解的是，在定子槽101的尺寸一定时，第一段210和第二段220的同轴度更好，在转子200转动时，第二段220转动后所形成的转动区域的最外层与定子槽101的槽壁之间的间隙尺寸越大。如此，在保证了霍尔传感器400可以容置在该腔体内的同时，可以进一步缩小第二段220与定子100的配合间隙，使得第二段220的外径上的各个点到定子槽101的槽壁之间的距离一致，提高电机10的性能。

在一实施例中，所述定子100包括定子齿110和定子线架120，所述定子线架120设于所述定子齿110的轴向一端，所述定子齿110环设于所述第一段210的外周，所述第二段220的外周壁与所述定子线架120的内周壁之间的间隙形成所述空腔700，所述电路板300安装于所述定子线架120背离所述定子齿110的一端。

如图1、图2以及图4所示，该定子齿110环设在转子200的第一段210的外周，定子齿110与第一段210之间的间隙可以设置较小，转子200外径较小的第二段220自第一段210的一端轴向延伸伸出定子齿110，置于定子线架120形成的定子槽101部分内，如此，第二段220与定子线架120之间的间隙变大会电机10的性能影响较小，在保证了电机10性能的同时，定子线架120和第二段220之间限位出供霍尔传感器400安装的空腔700，更加准确的检测所述电机10的转子200的磁场变化。

进一步地，该定子线架120为2个，分设于定子齿110的轴向两端，以对定子100作绝缘保护。

在一实施例中，所述定子线架120分为绝缘部121和安装部122，所述绝缘部121为处于所述定子齿110内部的部分且与所述定子齿110配合连接，使得所述绝缘部121环绕所述定子100的定子槽101；所述安装部122为轴向伸出所述定子100的部分且与所述绝缘部121连接，所述电路板300安装于所述安装部122背离所述绝缘部121的一端。

可选地，该安装部122和绝缘部121可以由塑胶等绝缘材料一体成型设置，该绝缘部121嵌设于定子齿110内，且该绝缘部121夹设于绕线组与定子齿110之间，使得即使定子齿110上绕设的绕线组的漆包线保护层破裂，依然可以使得定子100保持在绝缘状态。

需要说明的是，该绝缘部121的形状与该定子齿110内部的绕线空间相适配，在此不作限定。

在一实施例中，所述安装部122背离所述绝缘部121的一端设置有定位凸起122a，所述电路板300设置有与所述定位凸起122a配合的定位槽310。

可选地，该定位凸起122a为凸起柱，为沿该转子200的轴向间隔设置的多个，其可以是2个、3个、4个或是更多个，在此不作限定。在本实施例中，如图2所示，该定位凸起122a为6个，对应的，电路板300上设置有与该定位凸起122a适配的6个定位槽310，以限制电路板300与安装部122发生轴向转动，间接使得安装在电路板300上的霍尔传感器400安装的更加稳定。

在一实施例中，所述霍尔传感器400为多个，多个所述霍尔传感器400环设于所述第二段220的外周。

可选地，将相邻两个霍尔传感器400间隔角度定义为α°，其由霍尔传感器400的数量和转子200的磁极确定，例如，在本实施例中，霍尔传感器400的数量为三个，该转子200为四极转子200，转子200的一次周期运动，机器角度变为360/2＝180°，且一次周期的180°的机器角度对应于360°的电角度。因此，相对于360°的电角度以180°电角度的相位差设置的三个霍尔传感器4004的机器角度可以为60°，因此三个霍尔传感器400可以沿着圆周方向彼此间隔开60°设置。

在一实施例中，所述电机10还包括旋转轴500和外壳600，所述转子200套设于所述旋转轴500，且所述旋转轴500与所述转子200的轴线重合；所述定子100设置在所述外壳600内部且与于所述外壳600固定紧密连接，所述旋转轴500通过轴承与所述外壳600贯穿连接。

可选地，在本实施例中，外壳600将所述定子100、转子200、电路板300以及霍尔传感器400都包裹在内，既使得电机10外整洁利落，也可以保护所述霍尔传感器400和电路板300不受到外界干扰，使得所述霍尔传感器400能够更加准确的检测所述转子200的磁场，同时可以表面外界灰尘或雨水进入电机10内部，造成电机10损坏。通电以后，转子200会发生转动而带动旋转轴500旋转，进而使得电机10能够通过旋转轴500驱动与其连接的活动部件(比如齿轮箱的转轴，或者连接于旋转轴50030上的加工工具等)。

在一实施例中，所述外壳600包括壳身620、前端盖610以及后端盖630，所述定子100组件设置于所述外壳600内，所述前端盖610设置于所述壳身620的一端且与所述外壳600一体成型设置，所述前端盖610设有供所述旋转轴500伸出所述外壳600外的第一中心孔；所述后端盖630卡接安装于所述壳身620远离所述前端盖610的一端，所述旋转轴500的一端贯穿所述转子200并通过轴承转动安装于所述后端盖630。

在本实施例中，如图1至图3所示，定子100、转子200和旋转轴500均安装于所述壳身620内，所述前端盖610设于所述壳身620的一端并与所述壳身620一体成型。因此，为了能够顺利的将定子100和转子200安装到壳身620内，壳身620上相对于前端盖610的另一端呈开口设置，并且通过后端盖630可拆卸的封住该开口。具体而言，在组装电机10时，可以先将定子100、转子200和旋转轴500自壳身620的开口安装到壳身620内，然后再将后端盖630可拆卸的安装在壳身620的开口处即可。

进一步地，为了旋转轴500能够自壳身620内伸出壳身620外，在本实施例中，所述前端盖610设有供所述旋转轴500伸出所述壳身620外的第一中心孔。具体地，旋转轴500的一端由转子200支撑，另一端穿过该第一中心孔并伸出壳身620外，进而能够与需要驱动的装置、加工工具等相连接。可以理解的是，通过将前端盖610和壳身620一体成型，增强了前端盖610和壳身620之间的连接强度，进而能够有效的避免前端盖610在大扭矩电机10旋转时从壳身620上脱落的情况，保证动力电机10的正常运行。

其中，后端盖630的部分插设于壳身620，通过螺丝固定在壳身620上。

在一实施例中，所述第一中心孔的内壁还设有环形的第一安装槽611，所述第一轴承612安装于所述第一安装槽611内，并用于支撑所述旋转轴500；所述后端盖630上还设有第二中心孔和设于所述第二中心孔内的第二安装槽631，所述第二轴承632安装于所述第二安装槽631内，所述旋转轴500的一端贯穿所述转子200并支撑于所述第二轴承632上。

可选地，第一安装槽611与前端盖610朝向转子200的端面相连通，进而第一轴承612可以自壳身620后端的开口装入，第一轴承612可以过盈安装在第一安装槽611内。第一轴承612安装好之后，再使旋转轴500穿过第一轴承612并伸出外壳600即可。

进一步地，在本实施例中，为了便于第二轴承632的安装，第二安装槽631与后端盖630朝向转子200的端面相连通，进而第二轴承632可以直接过盈安装在第二安装槽631内。第二轴承632安装好之后，再使旋转轴500的一端穿入并支撑于第二轴承632内即可。且第一中心孔和第二中心孔同轴设置，如此，保证了旋转轴500的旋转性能。

在一实施例中，如图1和图2所示，所述电机10还包括第一轴套640和第二轴套650，所述第一轴套640和第二轴套650均套设于所述旋转轴500，所述第一轴套640限位于所述转子200的第一段210和所述第一轴承612之间，所述第二轴套650限位于所述转子200的第二段220和所述第二轴承632之间。

可以理解的是，因为转子200绕其中心轴转动的过程中，也会产生沿轴向方向上的窜动，因此在本实施例中所述旋转轴500外还套有第一轴套640和第二轴套650，所述第一轴套640位于所述转子200和所述第一轴承612之间，第一轴套640过盈安装在旋转轴500上，且其一端与转子200的端面相抵接，进而能够避免转子200向前窜动时撞到第一轴承612。

相应地，所述第二轴套650位于所述转子200和所述第二轴承632之间，第二轴套650过盈安装在旋转轴500上，且其一端与转子200的端面相抵接，进而能够避免转子200向后窜动时撞到第二轴承632。

进一步地，该电机10内还可以安装有叶轮，叶轮转动安装于旋转轴500，旋转轴500转动时，叶轮旋转将电机10内部的热量送走，此时第二轴套650的一端与转子200的端面相抵，另一端与叶轮相抵设计。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电机，其特征在于，包括：

定子，具有定子槽；

转子，安装于所述定子槽内，所述转子包括相互连接的第一段和第二段，所述第一段的外径大于所述第二段的外径，所述第二段的外周壁与所述定子的内壁面间隔设置形成有空腔；

电路板，安装于所述定子靠近所述第二段的一端；

霍尔传感器，所述霍尔传感器的一端安装于所述电路板，另一端设置于所述空腔内且置于所述第二段的外周，所述电路板分别与所述定子组件和所述霍尔传感器电连接。

2.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第一段和所述第二段同轴设置。

3.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子包括定子齿和定子线架，所述定子线架设于所述定子齿的轴向一端；

所述定子齿环设于所述第一段的外周，所述第二段的外周壁与所述定子线架的内周壁之间的间隙形成所述空腔，所述电路板安装于所述定子线架背离所述定子齿的一端。

4.如权利要求3所述的电机，其特征在于，所述定子线架分为：

绝缘部，所述绝缘部为处于所述定子齿内部的部分且与所述定子齿配合连接，使得所述绝缘部环绕所述定子的定子槽；以及

安装部，所述安装部为轴向伸出所述定子的部分且与所述绝缘部连接，所述电路板安装于所述安装部背离所述绝缘部的一端。

5.如权利要求4所述的电机，其特征在于，所述安装部背离所述绝缘部的一端设置有定位凸起，所述电路板设置有与所述定位凸起配合的定位槽。

6.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述霍尔传感器为多个，多个所述霍尔传感器环设于所述第二段的外周。

7.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机还包括旋转轴和外壳，所述转子套设于所述旋转轴，且所述旋转轴与所述转子的轴线重合；

所述定子设置在所述外壳内部且与于所述外壳固定紧密连接，所述旋转轴通过轴承与所述外壳贯穿连接。

8.如权利要求7所述的电机，其特征在于，所述外壳包括壳身、前端盖以及后端盖，所述定子组件设置于所述外壳内，所述前端盖设置于所述壳身的一端且与所述外壳一体成型设置，所述前端盖设有供所述旋转轴伸出所述外壳外的第一中心孔；

所述轴承为两个，分别定义为第一轴承和第二轴承；

所述后端盖卡接安装于所述壳身远离所述前端盖的一端，所述旋转轴的一端贯穿所述转子并通过所述第二轴承转动安装于所述后端盖。

9.如权利要求8所述的电机，其特征在于，所述第一中心孔的内壁还设有环形的第一安装槽，所述第一轴承安装于所述第一安装槽内，并用于支撑所述旋转轴；

所述后端盖上还设有第二中心孔和设于所述第二中心孔内的第二安装槽，所述第二轴承安装于所述第二安装槽内，所述旋转轴的一端贯穿所述转子并支撑于所述第二轴承上。

10.如权利要求9所述的电机，其特征在于，所述电机还包括第一轴套和第二轴套，所述第一轴套和第二轴套均套设于所述旋转轴，所述第一轴套限位于所述转子的第一段和所述第一轴承之间，所述第二轴套限位于所述转子的第二段和所述第二轴承之间。

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