CN2439747Y - 内装控制器的无刷电动机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种内装控制器的无刷电动机,它包括由电动机中轴、联轴套、铁芯衬圈、绕组铁芯和绕组构成的定子部件,以及由转子、端盖和螺钉构成的转子部件。定子部件与转子部件通过轴承连接,以使定子部件与转子部件之间相对转动。电动机中轴二端的方榫面、衬圈、支架和螺母将电动机安装固定。定子部件中铁芯衬圈的空心腔室内粘装有控制器,控制器通过转子位置信号线与转子位置传感器连接,控制器又通过动力电流线与绕组连接,控制器再从电动机中轴二端的空心管中引出调速信号线和电源线。本实用新型使控制器嵌入于无刷电动机内,实现机电合一。

Description

内装控制器的无刷电动机
本实用新型涉及电动机，特别涉及一种内装控制器的无刷电动机。
无刷电动机目前已经相当成熟，由于无刷电动机具有高效节能、低噪声、寿命长等优点，因此正在取代许多动力系统。无刷电动机作为一种节能环保产品，现已在各个领域得到了广泛应用，在电动车行业中尤其得到了普遍使用。
具体地说，无刷电动机具有下列结构特点：
1、电动机是无刷的，采用了电子换相的方法，因此要求必须实时检测转子的位置，以实现同步通电，这就得从电动机内部引出多根位置信号线。
2、无刷电动机一般采用多相制，因此必须从电动机内部引出多根动力线。
3、为了扩大应用范围，无刷电动机一般均配有调速装置。
4、检测转子位置信号实现正确的电子换相，确定动力线工作电流，接受处理调速信号，这些工作均由专门的控制器完成。
如上所述，无刷电动机是由无刷电动机和控制器这两部分组成的。以具体结构而言，在无刷电动机内应有繁杂的导线如转子位置信号线、动力线、调速线、电源线等与控制器相互连接。而目前所有无刷电动机产品均采取无刷电动机与控制器分离的结构形式，即控制器是放置在无刷电动机之外的，与无刷电动机相分离，如此设置就存在着下列缺点：
1、产品采用机电分离的方式，造成体积过大。
2、产品在实际使用时，必须专门设置安装控制器的空间。
3、过多的外露接线接头极易破损，致使电动机发生故障，而且这种电动机对工作环境要求很高，对应用在电动车等交通工具上极为不利。
4、产品使用者对所安装的具体位置要求各不相同，繁杂的接线必须在使用安装时连接，过多的接线点对使用者的操作和专业水平要求很高。
5、过多、过长的联接线造成电动机不必要的能耗，对于须用电池作为能源的电动车来说更为不利。
6、过多的接线不便于用户进行一般维护保养。
本实用新型的目的是提供一种改进的内装控制器的无刷电动机，它使控制器嵌入于无刷电动机内，实现机电合一。
本实用新型所述的是一种内装控制器的无刷电动机，它包括由电动机中轴、联轴套、铁芯衬圈、绕组铁芯和绕组构成的定子部件，以及由转子、端盖和螺钉构成的转子部件，定子部件与转子部件通过轴承连接，以使定子部件与转子部件之间相对转动，电动机中轴二端的方榫面、衬圈、支架和螺母将电动机安装固定，所述定子部件中铁芯衬圈的空心腔室内粘装有控制器，控制器通过转子位置信号线与转子位置传感器连接，控制器又通过动力电流线与绕组连接，控制器再从电动机中轴二端的空心管中引出调速信号线和电源线。
因此，本实用新型具有如下优点：
1、缩小了电动机的整体体积，省略了在电动机外部专门安装控制器的空间。
2、过多繁杂的联接线均在电动机内部接线，减少了电动机受破损的机会，由此降低了电动机对工作环境的要求，提高了应用该电动机的电动车在野外行驶的适应能力。
3、过多繁杂的联接线在电动机内部接线，在外只引出电源线和人为调速的信号线即调速线，使用者无须很高的操作和专业水平即可完成产品的安装、使用。
4、简略了外部过多、过长的连接线，减少了电动机不必要的能耗，提高了电动车对有限的电池能量的利用率。
5、由于转子部件为封闭结构，因此在整体上提高了电动机的可靠性。
下面结合附图对本实用新型作详细说明。
图1是一种内装控制器的无刷电动机结构示意图。
图2是上述电动机中的控制器接线示意图。
参看图1，一种内装控制器的无刷电动机包括由电动机中轴1、联轴套2、铁芯衬圈3、绕组铁芯4和绕组5构成的定子部件，以及由转子6、端盖7和螺钉8构成的转子部件。定子部件与转子部件通过轴承9连接，以使定子部件与转子部件之间相对转动。
绕组5绕在绕组铁芯4上，绕组铁芯4压制在铁芯衬圈3上，铁芯衬圈3通过联轴套2与电动机中轴1紧固为一体，构成电动机的定子部件。转子6与端盖7通过沿圆周分布设置的螺钉8固定为一体，构成电动机的转子部件。
电动机中轴1二端的方榫面、衬圈10、支架11、垫圈12和螺母13将电动机安装固定。
定子部件中铁芯衬圈3的空心腔室内粘装有控制器14，控制器14通过转子位置信号线15与转子位置传感器(未图示)连接，控制器14又通过动力电流线16与绕组5连接，控制器14再从电动机中轴1二端的空心管中引出调速信号线17和电源线18。安装塑胶护套19可对电动机实施防尘、防水保护。
本实用新型利用铁芯衬圈3内部的空心腔室，将控制器14粘装于其中，使机电合为一体。如图1中所示，铁芯衬圈3的空心腔室在定子部件中设置一个，其内设置控制器14。对于不同规格(如功率、转速、尺寸)的电动机，其产品结构尺寸大小不一，而控制器14的结构尺寸则变化很小。如小尺寸的电动机，由于其铁芯衬圈3内部的空心腔室较小，不能在一个空心腔室内容纳整个控制器，此时有必要将控制器一分为二，分别粘装于铁心衬圈3的二个空心腔室内，因此，本实用新型中铁芯衬圈3的空心腔室在定子部件中可设置二个，控制器14分别设置在二个空心腔室内(未图示)。本实用新型中铁芯衬圈3的空心腔室在定子部件中也可设置三个，控制器14分别设置在三个空心腔室内(未图示)。
参看图2，无刷电动机的工作关系如下：
当电动机接通电源后，控制器检测由转子位置信号线提供转子位置信号，并进行运算以确定转子的位置，实现正确换相，对电动机同步供电。控制器接受调速信号线提供的调速信号，并进行运算以确定对电动机的转速要求。控制器按照正确的相位和转速要求通过动力线对电动机实施供电，保证电动机按要求的转速正常运转。控制器循环上述工作过程，无刷电动机便正常运转。
无刷电动机在电动车(如电动自行车、电动摩托车、电动轮椅、电动汽车)上的应用最为典型，而现有的无刷电动机在使用时，由于外露过多的繁杂连线，致使极易破损而发生故障，采用本实用新型则可避免发生此类问题。

Claims (4)

1．一种内装控制器的无刷电动机，它包括由电动机中轴、联轴套、铁芯衬圈、绕组铁芯和绕组构成的定子部件，以及由转子、端盖和螺钉构成的转子部件，定子部件与转子部件通过轴承连接，以使定子部件与转子部件之间相对转动，电动机中轴二端的方榫面、衬圈、支架和螺母将电动机安装固定，其特征在于，所述定子部件中铁芯衬圈的空心腔室内粘装有控制器，控制器通过转子位置信号线与转子位置传感器连接，控制器又通过动力电流线与绕组连接，控制器再从电动机中轴二端的空心管中引出调速信号线和电源线。
2．根据权利要求1所述的内装控制器的无刷电动机，其特征在于，所述铁芯衬圈的空心腔室在定子部件中设置一个，其内设置控制器。
3．根据权利要求1所述的内装控制器的无刷电动机，其特征在于，所述铁芯衬圈的空心腔室在定子部件中设置二个，控制器分别设置在二个空心腔室内。
4．根据权利要求1所述的内装控制器的无刷电动机，其特征在于，所述铁芯衬圈的空心腔室在定子部件中设置三个，控制器分别设置在三个空心腔室内。
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