DE202014105144U1

DE202014105144U1 - Brushless permanent magnet motor

Info

Publication number: DE202014105144U1
Application number: DE201420105144
Authority: DE
Original assignee: Johnson Electric SA
Current assignee: Johnson Electric International AG
Priority date: 2013-11-04
Filing date: 2014-10-28
Publication date: 2015-02-03
Anticipated expiration: 2024-10-29
Also published as: CN203632511U

Abstract

Bürstenloser Permanentmagnetmotor, umfassend: einen Stator mit einem Statorkern (11) und mit Endkappen, die an zwei Enden des Statorkerns (11) montiert sind, wobei der Statorkern (11) einen ringförmigen Bereich (13) und eine Vielzahl von Zähnen (15) hat, die sich von einer Innenseite des ringförmigen Bereichs (13) nach innen erstrecken; und einen Rotor mit einer Welle, einem an der Welle befestigten Rotorkern (21) und einer Vielzahl von Permanentmagneten (29), die in dem Rotorkern (21) eingebettet sind, wobei die Welle über Lager drehbar an den Endkappen montiert ist; dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis eines Außendurchmessers (OD2) des Rotorkerns (21) zu einem Außendurchmesser (OD1) des Statorkerns (11) zwischen 0,50–0,62 liegt.A brushless permanent magnet motor comprising: a stator having a stator core (11) and end caps mounted on two ends of said stator core (11), said stator core (11) having an annular portion (13) and a plurality of teeth (15) extending inwardly from an inner side of the annular portion (13); and a rotor having a shaft, a rotor core (21) fixed to the shaft and a plurality of permanent magnets (29) embedded in the rotor core (21), the shaft being rotatably mounted on the end caps via bearings; characterized in that the ratio of an outer diameter (OD2) of the rotor core (21) to an outer diameter (OD1) of the stator core (11) is between 0.50-0.62.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor und insbesondere einen bürstenlosen Permanentmagnetmotor.The invention relates to an electric motor and in particular a brushless permanent magnet motor.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Ein bürstenloser Permanentmagnetmotor hat einen Rotor und einen Stator. Der Rotor hat allgemein eine Welle, einen an der Welle befestigten Rotorkern und an dem Rotorkern befestigte Permanentmagnete. Der Rotorkern hat eine Vielzahl von Jochelementen, die aneinandergeschichtet sind, um den magnetischen Verlust zu minimieren. Der Rotorkern hat eine zentrale Öffnung für den Eingriff der Welle und eine Vielzahl von Durchgangsschlitzen zur Aufnahme der Permanentmagnete. Die Schlitze sind rund um die zentrale Öffnung angeordnet, und in jedem der Schlitze ist ein entsprechender Permanentmagnet montiert.A brushless permanent magnet motor has a rotor and a stator. The rotor generally has a shaft, a rotor core fixed to the shaft, and permanent magnets attached to the rotor core. The rotor core has a plurality of yoke elements stacked together to minimize magnetic loss. The rotor core has a central opening for engaging the shaft and a plurality of through slots for receiving the permanent magnets. The slots are arranged around the central opening, and in each of the slots, a corresponding permanent magnet is mounted.

Der Stator hat einen Statorkern, eine an dem Statorkern ausgeführte Wicklung und Endkappen zum Abdecken der Enden des Statorkerns. Die Welle des Rotors ist über Lager an den Endkappen drehbar montiert. Bei dem üblichen bürstenlosen Permanentmagnetmotor ist das Rastmoment hoch und der Wirkungsgrad aus diesem Grund gering.The stator has a stator core, a winding formed on the stator core, and end caps for covering the ends of the stator core. The shaft of the rotor is rotatably mounted via bearings on the end caps. In the conventional brushless permanent magnet motor, the cogging torque is high and the efficiency for this reason is low.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

Daher wird ein verbesserter bürstenloser Permanentmagnetmotor gewünscht, dessen Rastmoment geringer und dessen Wirkungsgrad höher ist.Therefore, an improved brushless permanent magnet motor is desired, the cogging torque is lower and its efficiency is higher.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein bürstenloser Permanentmagnetmotor mit einem Stator und einem Rotor angegeben. Der Stator hat einen Statorkern und Endkappen, die an zwei Enden des Statorkerns montiert sind. Der Statorkern hat einen ringförmigen Bereich und eine Vielzahl von Zähnen, die sich von der Innenseite des ringförmigen Bereichs nach innen erstrecken. Der Rotor hat eine Welle, einen an der Welle befestigten Rotorkern und eine Vielzahl von Permanentmagneten, die in dem Rotorkern eingebettet sind. Die Welle ist über Lager drehbar an den Endkappen montiert. Das Verhältnis des Außendurchmessers des Rotorkerns zu dem Außendurchmesser des Statorkerns beträgt 0,50–0,62.According to one aspect of the present invention, there is provided a brushless permanent magnet motor having a stator and a rotor. The stator has a stator core and end caps mounted on two ends of the stator core. The stator core has an annular portion and a plurality of teeth extending inwardly from the inside of the annular portion. The rotor has a shaft, a rotor core fixed to the shaft, and a plurality of permanent magnets embedded in the rotor core. The shaft is rotatably mounted on the end caps via bearings. The ratio of the outer diameter of the rotor core to the outer diameter of the stator core is 0.50-0.62.

Vorzugsweise beträgt das Verhältnis des Außendurchmessers des Rotorkerns zu dem Außendurchmesser des Statorkerns 0,55–0,57.Preferably, the ratio of the outer diameter of the rotor core to the outer diameter of the stator core is 0.55-0.57.

Vorzugsweise ist jeder Permanentmagnet ein Blockgebilde, das in der axialen und radialen Richtung des Statorkerns in dem Statorkern eingebettet ist. Die Dimension des Permanentmagnets in einer zur radialen Richtung senkrechten Richtung ist definiert als Dicke T2 des Permanentmagnets, und das Verhältnis der Dicke des Permanentmagnets zu dem Außenradius des Rotorkerns beträgt 0,16–0,22.Preferably, each permanent magnet is a block structure embedded in the stator core in the axial and radial directions of the stator core. The dimension of the permanent magnet in a direction perpendicular to the radial direction is defined as the thickness T2 of the permanent magnet, and the ratio of the thickness of the permanent magnet to the outer radius of the rotor core is 0.16-0.22.

Vorzugsweise beträgt das Verhältnis der Dicke jedes Permanentmagnets zu dem Außenradius des Rotorkerns 0,18–0,20.Preferably, the ratio of the thickness of each permanent magnet to the outer radius of the rotor core is 0.18-0.20.

Vorzugsweise ist jeder Permanentmagnet ein Blockgebilde, das in der axialen und radialen Richtung des Statorkerns in dem Statorkern eingebettet ist. Die Dimension des Permanentmagnets in der radialen Richtung ist definiert als Breite W2 des Permanentmagnets, und das Verhältnis der Breite des Permanentmagnets zu dem Außenradius des Rotorkerns beträgt 0,45–0,55.Preferably, each permanent magnet is a block structure embedded in the stator core in the axial and radial directions of the stator core. The dimension of the permanent magnet in the radial direction is defined as the width W2 of the permanent magnet, and the ratio of the width of the permanent magnet to the outer radius of the rotor core is 0.45-0.55.

Vorzugsweise beträgt das Verhältnis der Breite W2 jedes Permanentmagnets zu dem Außenradius des Rotorkerns 0,47–0,49.Preferably, the ratio of the width W2 of each permanent magnet to the outer radius of the rotor core is 0.47-0.49.

Vorzugsweise hat jeder Zahn einen Speichenbereich, der sich von der Innenseite des ringförmigen Bereichs radial nach innen erstreckt, und ein Kopfsegment, das sich von dem inneren Ende des Speichenbereichs in einer Umfangsrichtung des Stators erstreckt. Die in Umfangsrichtung des Stators gemessene Dimension des Speichenbereichs ist als Dicke T1 des Speichenbereichs definiert, und das Verhältnis der Dicke des Speichenbereichs zu dem Innenradius des Statorkerns beträgt 0,20–0,30.Preferably, each tooth has a spoke portion extending radially inward from the inside of the annular portion and a head portion extending from the inner end of the spoke portion in a circumferential direction of the stator. The dimension of the spoke portion measured in the circumferential direction of the stator is defined as the thickness T1 of the spoke portion, and the ratio of the thickness of the spoke portion to the inner radius of the stator core is 0.20-0.30.

Vorzugsweise beträgt das Verhältnis der Dicke T1 des Speichenbereichs zu dem Innenradius des Statorkerns 0,24–0,26.Preferably, the ratio of the thickness T1 of the spoke portion to the inner radius of the stator core is 0.24-0.26.

Vorzugsweise beträgt das Verhältnis des Innendurchmessers des Rotorkerns zu dem Außendurchmesser des Rotorkerns 0,25–0,32.Preferably, the ratio of the inner diameter of the rotor core to the outer diameter of the rotor core is 0.25-0.32.

Vorzugsweise beträgt das Verhältnis des Innendurchmessers des Rotorkerns zu dem Außendurchmesser des Rotorkerns 0,27–0,29.Preferably, the ratio of the inner diameter of the rotor core to the outer diameter of the rotor core is 0.27-0.29.

Vorzugsweise hat der Rotorkern eine Vielzahl von Kernelementen, die in der axialen Richtung der Welle aneinandergeschichtet sind, wobei jedes Kernelement als Einzelteil ausgebildet ist und eine Umfangsfläche des Kernelements entsprechend dem radial äußeren Ende jedes Permanentmagnets nach innen vertieft ist.Preferably, the rotor core has a plurality of core members stacked in the axial direction of the shaft, each core member being formed as a single part and a peripheral surface of the core member recessed inward corresponding to the radially outer end of each permanent magnet.

Vorzugsweise definiert der Rotorkern eine gestufte zentrale Öffnung mit einen Bereich kleineren Durchmessers und einem Bereich größeren Durchmessers, wobei die Welle unter Eingriff in dem Bereich kleineren Durchmessers aufgenommen ist und mindestens eines der Lager in dem Bereich größeren Durchmessers aufgenommen ist.Preferably, the rotor core defines a stepped central aperture having a smaller diameter portion and a larger diameter portion, the shaft being received in engagement with the smaller diameter portion and at least one of the bearings is received in the region of larger diameter.

Der in den Ausführungsformen vorliegender Erfindung bereitgestellte bürstenlose Permanentmagnetmotor ist kompakt gebaut, hat ein geringes Rastmoment und einen hohen Wirkungsgrad.The brushless permanent magnet motor provided in the embodiments of the present invention has a compact construction, low cogging torque and high efficiency.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr anhand eines Beispiels beschrieben, wobei auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Identische Strukturen, Elemente oder Teile, die in mehr als einer Zeichnungsfigur erscheinen, sind in sämtlichen Figuren, in denen sie erscheinen, grundsätzlich identisch gekennzeichnet. Die Dimensionen von Komponenten und Merkmalen sind im Hinblick auf eine übersichtliche Darstellung gewählt und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt. Die Figuren sind nachstehend aufgelistet.A preferred embodiment of the invention will now be described by way of example, with reference to the accompanying drawings. Identical structures, elements or parts that appear in more than one drawing figure are basically identified identically in all the figures in which they appear. The dimensions of components and features are chosen for clarity of presentation and are not necessarily drawn to scale. The figures are listed below.

1 zeigt in einer schematischen Teilansicht einen bürstenlosen Motor gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1 shows a schematic partial view of a brushless motor according to a preferred embodiment of the present invention;

2 zeigt den Motor von 1 in einer weiteren Ansicht; 2 shows the engine of 1 in another view;

3 zeigt den Motor von 1 in einer Ansicht von oben; 3 shows the engine of 1 in a view from above;

4 zeigt einen Statorkern des bürstenlosen Motors von 1 in einer Ansicht von oben; und 4 shows a stator core of the brushless motor of 1 in a view from above; and

5 zeigt einen Rotorkern des bürstenlosen Motors von 1 in einer Ansicht von oben. 5 shows a rotor core of the brushless motor of 1 in a view from above.

DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Die 1 bis 3 zeigen aus verschiedenen Winkeln einen Statorkern ohne Wicklungen und einen Rotorkern mit Permanentmagneten eines bürstenlosen Permanentmagnetmotors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Motor hat einen Stator und einen Rotor. Der Stator hat einen Statorkern 11, eine an Zähnen 15 des Statorkerns 11 ausgeführte Wicklung (nicht gezeigt) und Endkappen (nicht gezeigt), die an den Enden des Statorkerns 11 montiert sind.The 1 to 3 12 show, from various angles, a stator core without windings and a rotor core with permanent magnets of a brushless permanent magnet motor according to a preferred embodiment of the present invention. The engine has a stator and a rotor. The stator has a stator core 11 , one on teeth 15 of the stator core 11 implemented winding (not shown) and end caps (not shown) attached to the ends of the stator core 11 are mounted.

Der Rotor hat eine Welle (nicht gezeigt), einen an der Welle befestigten Rotorkern 21 und eine Vielzahl von Permanentmagneten 29, die in dem Rotorkern 21 eingebettet sind. Die Welle des Rotors ist über Lager drehbar an den Endkappen montiert, wodurch sich der Rotor relativ zu dem Stator drehen kann.The rotor has a shaft (not shown), a rotor core fixed to the shaft 21 and a plurality of permanent magnets 29 that in the rotor core 21 are embedded. The shaft of the rotor is rotatably mounted to the end caps via bearings, allowing the rotor to rotate relative to the stator.

Wie in 4 gezeigt ist, umfasst der Statorkern 11 einen ringförmigen Bereich 13, wobei sich die Zähne 15 von einer Innenseite des ringförmigen Bereichs 13 nach innen erstrecken. Jeder Zahn 15 hat einen Speichenbereich 16, der sich von der Innenseite des ringförmigen Bereichs 13 nach innen erstreckt, und ein Kopfsegment 17, das sich von dem inneren Ende des Speichenbereichs 16 in einer Umfangsrichtung des Stators erstreckt. In dieser Ausführungsform ist der größte Außendurchmesser des ringförmigen Bereichs 13 als Außendurchmesser des Statorkerns 11 definiert und in 4 als OD1 bezeichnet. Der Abstand zwischen dem inneren Ende eines Zahns 15 und der Mitte O1 des Statorkerns 11 ist als Innenradius des Statorkerns 11 definiert und in 4 als IR1 bezeichnet. Die Dimension des Speichenbereichs 16, gemessen in der Umfangsrichtung des Stators, ist als Dicke des Speichenbereichs 16 definiert und als T1 bezeichnet.As in 4 shown includes the stator core 11 an annular area 13 , where are the teeth 15 from an inside of the annular area 13 extend inwards. Every tooth 15 has a spoke area 16 that extends from the inside of the annular area 13 extends inward, and a head segment 17 extending from the inner end of the spoke area 16 extends in a circumferential direction of the stator. In this embodiment, the largest outer diameter of the annular region 13 as outer diameter of the stator core 11 defined and in 4 referred to as OD1. The distance between the inner end of a tooth 15 and the center O1 of the stator core 11 is the inner radius of the stator core 11 defined and in 4 designated IR1. The dimension of the spoke area 16 , measured in the circumferential direction of the stator, is the thickness of the spoke portion 16 defined and referred to as T1.

Es wird auf 5 Bezug genommen. Der Rotor umfasst die Welle (nicht gezeigt), den an der Welle befestigten Rotorkern 21 und Permanentmagnete 29, die in dem Rotorkern 21 eingebettet sind. Der Rotorkern 21 hat einen inneren ringförmigen Bereich 23 und einen äußeren ringförmigen Bereich (nicht gekennzeichnet). Der innere ringförmige Bereich 23 hat eine zentrale Öffnung 23a, in der die Welle unter Eingriff aufgenommen wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die zentrale Öffnung 23a eine gestufte Öffnung, in der ein Stufenbereich 24 gebildet ist. Die Welle ist in dem Bereich kleineren Durchmessers der zentralen Öffnung 23a unter Eingriff aufgenommen. Der Bereich größeren Durchmessers der zentralen Öffnung 23a nimmt zumindest einen Abschnitt zumindest eines der Lager auf, die sich von den Endkappen oder einer Befestigungsbasis erstrecken. Die Welle ist durch die Lager hindurchgeführt. Der Außendurchmesser der Lager ist kleiner als der Innendurchmesser des Bereichs größeren Durchmessers der zentralen Öffnung 23a, um eine gegenseitige Beeinträchtigung mit dem Rotorkern 21 zu vermeiden. Das Lager ist in der zentralen Öffnung 23a aufgenommen und sorgt dadurch für eine kompakte Bauweise des Motors mit einer verringerten axialen Dimension. Der Innendurchmesser des Rotorkerns 21 ist in der Ausführungsform, in der die zentrale Öffnung 23a als gestufte Öffnung konfiguriert ist, als der kleinere Durchmesser der zentralen Öffnung 23a definiert.It will open 5 Referenced. The rotor includes the shaft (not shown), the rotor core attached to the shaft 21 and permanent magnets 29 that in the rotor core 21 are embedded. The rotor core 21 has an inner annular area 23 and an outer annular region (not labeled). The inner annular area 23 has a central opening 23a in which the shaft is engaged. In the present embodiment, the central opening 23a a stepped opening in which a step area 24 is formed. The shaft is in the smaller diameter portion of the central opening 23a taken under intervention. The area of larger diameter of the central opening 23a receives at least a portion of at least one of the bearings extending from the end caps or a mounting base. The shaft is passed through the bearings. The outer diameter of the bearings is smaller than the inner diameter of the larger diameter portion of the central opening 23a to mutual interference with the rotor core 21 to avoid. The warehouse is in the central opening 23a This ensures a compact design of the engine with a reduced axial dimension. The inner diameter of the rotor core 21 is in the embodiment in which the central opening 23a is configured as a stepped opening than the smaller diameter of the central opening 23a Are defined.

Der äußere ringförmige Bereich des Rotorkerns umfasst eine Vielzahl von Sektorsegmenten 25, die in einer Umfangsrichtung des Rotors angeordnet sind. Ein inneres Ende jedes Sektorsegments 25 ist mit einer Rippe 27 ausgebildet, die das Sektorsegment mit dem inneren ringförmigen Bereich 23 verbindet. Verbinder 26, die sich in der Umfangsrichtung des Rotors erstrecken, verbinden die radial äußeren Enden von benachbarten Sektorsegmenten 25 miteinander. In dieser Ausführungsform ist der Rotorkern 21 durch eine Vielzahl von Kernelementen oder Lamellen gebildet, die in der axialen Richtung der Welle aneinandergeschichtet sind. Jedes Kernelement ist als Einzelteil ausgebildet. Der innere ringförmige Bereich 23, die Sektorsegmente 25, die Verbinder 26 und die Rippen 27 sind einteilig hergestellt, zum Beispiel durch ein Stanzverfahren. Die Permanentmagnete 29 sind in Schlitzen aufgenommen, die zwischen benachbarten Sektorsegmenten 25 gebildet sind. Das radial äußere Ende jedes Permanentmagnets 29 befindet sich in der Nähe des Verbinders 26 oder liegt an dem Verbinder 26 an. Eine äußere Umfangsfläche des Verbinders, die an dem äußeren radialen Ende des Permanentmagnets 29 anliegt oder in dessen Nähe liegt, ist nach innen vertieft. In dieser Ausführungsform hat der Verbinder 26 eine Dimension, die in einer von dem Sektorsegment 25 wegführenden Richtung allmählich abnimmt, um den magnetischen Verlust zu minimieren. Die Verbinder 26 können radial nach innen gegen die Magnete elastisch verformt sein, um die Magnete in den Schlitzen zu halten.The outer annular portion of the rotor core includes a plurality of sector segments 25 which are arranged in a circumferential direction of the rotor. An inner end of each sector segment 25 is with a rib 27 formed, which the sector segment with the inner annular area 23 combines. Interconnects 26 that extend in the circumferential direction of the rotor connect the radially outer ends of adjacent sector segments 25 together. In this embodiment, the rotor core is 21 formed by a plurality of core elements or lamellae which are stacked in the axial direction of the shaft. Each core element is designed as a single part. The inner annular area 23 , the sector segments 25 , the connectors 26 and the ribs 27 are manufactured in one piece, for example by a stamping process. The permanent magnets 29 are recorded in slots between adjacent sector segments 25 are formed. The radially outer end of each permanent magnet 29 is near the connector 26 or is on the connector 26 at. An outer peripheral surface of the connector connected to the outer radial end of the permanent magnet 29 is present or in the vicinity, is inwardly deepened. In this embodiment, the connector has 26 a dimension that is in one of the sector segment 25 gradually decreases to minimize the magnetic loss. The connectors 26 may be elastically deformed radially inwardly against the magnets to hold the magnets in the slots.

Der größte Außendurchmesser des Rotorkerns 21 ist als Außendurchmesser des Rotorkerns 21 definiert und ist in 5 als OD2 bezeichnet. Der größte Außenradius des Rotorkerns 21 ist als Außenradius des Rotorkerns 21 definiert und ist als OR2 bezeichnet.The largest outer diameter of the rotor core 21 is the outer diameter of the rotor core 21 defined and is in 5 referred to as OD2. The largest outer radius of the rotor core 21 is the outer radius of the rotor core 21 defined and is referred to as OR2.

In der vorliegenden Ausführungsform liegt das Verhältnis des Außendurchmessers OD2 des Rotorkerns 21 zu dem Außendurchmesser OD1 des Statorkerns 11 zwischen 0,50–0,62. Vorzugsweise liegt das Verhältnis des Außendurchmessers OD2 des Rotorkerns 21 zu dem Außendurchmesser OD1 des Statorkerns 11 zwischen 0,55–0,57.In the present embodiment, the ratio of the outer diameter OD2 of the rotor core is 21 to the outer diameter OD1 of the stator core 11 between 0.50-0.62. Preferably, the ratio of the outer diameter OD2 of the rotor core is 21 to the outer diameter OD1 of the stator core 11 between 0.55-0.57.

In der vorliegenden Ausführungsform ist der Permanentmagnet 29 ein Blockgebilde. Der Permanentmagnet 29 ist dem Rotorkern 21 eingebettet und erstreckt sich in der axialen und radialen Richtung des Rotors. Die Dimension des Permanentmagnets 29 in der axialen Richtung ist definiert als Höhe des Permanentmagnets 29. Die Dimension des Permanentmagnets 29 in der radialen Richtung ist definiert als Breite des Permanentmagnets 29 und wird in 5 als W2 bezeichnet. Die Dimension des Permanentmagnets 29 in einer Richtung senkrecht zu radialen Richtung ist definiert als Dicke des Permanentmagnets 29 und ist in 5 als T2 bezeichnet. Das Verhältnis der Dicke T2 des Permanentmagnets 29 zu dem Außenradius OR2 des Rotorkerns 21 liegt zwischen 0,16–0,22. Vorzugsweise liegt das Verhältnis der Dicke T2 des Permanentmagnets 29 zu dem Außenradius OR2 des Rotorkerns 21 zwischen 0,18–0,20.In the present embodiment, the permanent magnet is 29 a block structure. The permanent magnet 29 is the rotor core 21 embedded and extends in the axial and radial directions of the rotor. The dimension of the permanent magnet 29 in the axial direction is defined as the height of the permanent magnet 29 , The dimension of the permanent magnet 29 in the radial direction is defined as the width of the permanent magnet 29 and will be in 5 referred to as W2. The dimension of the permanent magnet 29 in a direction perpendicular to the radial direction is defined as the thickness of the permanent magnet 29 and is in 5 designated T2. The ratio of the thickness T2 of the permanent magnet 29 to the outer radius OR2 of the rotor core 21 is between 0.16-0.22. Preferably, the ratio of the thickness T2 of the permanent magnet 29 to the outer radius OR2 of the rotor core 21 between 0.18-0.20.

Außerdem liegt das Verhältnis der Breite W2 des Permanentmagnets 29 zu dem Außenradius OR2 des Rotorkerns 21 zwischen 0,45–0,55. Bevorzugt liegt das Verhältnis der Breite W2 des Permanentmagnets 29 zu dem Außenradius OR2 des Rotorkerns 21 zwischen 0,47–0,49.In addition, the ratio of the width W2 of the permanent magnet is 29 to the outer radius OR2 of the rotor core 21 between 0.45-0.55. Preferably, the ratio of the width W2 of the permanent magnet 29 to the outer radius OR2 of the rotor core 21 between 0.47-0.49.

Das Verhältnis der Dicke T1 des Speichenbereichs 16 zu dem Innenradius IR1 des Statorkerns 11 liegt zwischen 0,20–0,30. Vorzugsweise liegt das Verhältnis der Dicke T1 des Speichenbereichs 16 zu dem Innenradius IR1 des Statorkerns 11 zwischen 0,24–0,26.The ratio of the thickness T1 of the spoke area 16 to the inner radius IR1 of the stator core 11 is between 0.20-0.30. Preferably, the ratio of the thickness T1 of the spoke area 16 to the inner radius IR1 of the stator core 11 between 0.24-0.26.

Außerdem liegt das Verhältnis des Innendurchmessers ID2 des Rotorkerns 21 zu dem Außendurchmesser OD2 des Rotorkerns 21 zwischen 0,25–0,32. Vorzugsweise liegt das Verhältnis des Innendurchmessers ID2 des Rotorkerns 21 zu dem Außendurchmesser OD2 des Rotorkerns 21 zwischen 0,27–0,29.In addition, the ratio of the inner diameter ID2 of the rotor core is 21 to the outer diameter OD2 of the rotor core 21 between 0.25-0.32. Preferably, the ratio of the inner diameter ID2 of the rotor core is 21 to the outer diameter OD2 of the rotor core 21 between 0.27-0.29.

In der vorliegenden Ausführungsform hat der Rotor zehn Permanentmagnete 29, und der Stator hat zwölf Zähne 15. Daher hat der bürstenlose Motor zehn Magnetpole und zwölf Schlitze.In the present embodiment, the rotor has ten permanent magnets 29 , and the stator has twelve teeth 15 , Therefore, the brushless motor has ten magnetic poles and twelve slots.

Verben wie ”umfassen”, ”aufweisen”, ”enthalten” und ”haben” sowie deren Abwandlungen in der Beschreibung und in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung sind in einem einschließenden Sinne zu verstehen. Sie geben an, dass das genannte Element oder Merkmal vorhanden ist, schließen jedoch nicht aus, dass noch weitere Elemente oder Merkmale vorhanden sind.Verbs such as "comprising", "comprising", "containing" and "having" and their modifications in the description and in the claims of the present application are to be understood in an inclusive sense. They indicate that the said element or feature exists, but do not exclude that there are other elements or features.

Bestimmte Merkmale der Erfindung, die der Klarheit halber im Zusammenhang mit separaten Ausführungsformen beschrieben wurden, können auch in nur einer Ausführungsform kombiniert sein. Umgekehrt können verschiedene Merkmale, die der Kürze halber in einer Ausführungsform beschrieben wurden, ebenso separat oder in geeigneten Unterkombinationen vorhanden sein.Certain features of the invention, which for purposes of clarity have been described in conjunction with separate embodiments, may also be combined in only one embodiment. Conversely, various features described for brevity in one embodiment may also be present separately or in suitable subcombinations.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform stellt lediglich ein Beispiel dar. Der Fachmann wird erkennen, dass innerhalb des Schutzrahmens der Erfindung, der durch die anliegenden Ansprüche definiert ist, verschiedene weitere Modifikationen möglich sind.The embodiment described above is only an example. It will be apparent to those skilled in the art that various other modifications are possible within the scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims

A brushless permanent magnet motor comprising: a stator having a stator core ( 11 ) and with end caps attached to two ends of the stator core ( 11 ), wherein the stator core ( 11 ) an annular region ( 13 ) and a variety of teeth ( 15 ) extending from an inner side of the annular region ( 13 ) extend inwards; and a rotor having a shaft, a rotor core fixed to the shaft ( 21 ) and a plurality of permanent magnets ( 29 ) in the rotor core ( 21 ), the shaft being rotatably mounted on the end caps via bearings; characterized in that the ratio of an outer diameter (OD2) of the rotor core ( 21 ) to an outer diameter (OD1) of the stator core ( 11 ) is between 0.50-0.62.

Motor according to claim 1, wherein the ratio of the outer diameter (OD2) of the rotor core ( 21 ) to the outer diameter (OD1) of the stator core ( 11 ) is between 0.55-0.57.

Motor according to claim 1 or 2, wherein each permanent magnet ( 29 ) is a block formed in the rotor core ( 21 ) is embedded in the axial and radial directions of the rotor core ( 21 ) extends; and wherein the dimension of the permanent magnet ( 29 ) in the direction perpendicular to the radial direction as thickness (T2) of the permanent magnet ( 29 ) and the ratio of the thickness (T2) of the permanent magnet ( 29 ) to the outer radius (OR2) of the rotor core ( 21 ) is between 0.16-0.22.

Motor according to claim 3, wherein the ratio of the thickness (T2) of the permanent magnet ( 29 ) to the outer radius (OR2) of the rotor core ( 21 ) is between 0.18-0.20.

Motor according to claim 1 or 2, wherein each permanent magnet ( 29 ) is a block formed in the rotor core ( 21 ) is embedded in the axial and radial directions of the rotor core ( 21 ) extends; and wherein the dimension of the permanent magnet ( 29 ) in the radial direction as the width (W2) of the permanent magnet ( 29 ) and the ratio of the width (W2) of the permanent magnet ( 29 ) to the outer radius (OR2) of the rotor core ( 21 ) is between 0.45-0.55.

Motor according to claim 5, wherein the ratio of the width (W2) of the permanent magnet ( 29 ) and the outer radius (OR2) of the rotor core ( 21 ) is between 0.47-0.49.

Motor according to one of the preceding claims, wherein each tooth ( 15 ) a spoke area ( 16 ) extending radially inwardly from the inside of the annular region and a head segment (Fig. 17 ) extending from a radially inner end of the spoke area (FIG. 16 ) extends in a circumferential direction of the stator; and wherein the dimension of the spoke area ( 16 ) in the circumferential direction of the stator as the thickness (T1) of the spoke portion (FIG. 16 ) and wherein the ratio of the thickness (T1) of the spoke area ( 16 ) to the inner radius (IR1) of the stator core ( 11 ) is between 0.20-0.30.

Motor according to claim 7, wherein the ratio of the thickness (T1) of the spoke area ( 16 ) to the inner radius (IR1) of the stator core ( 11 ) is between 0.24-0.26.

Motor according to one of the preceding claims, wherein the ratio of the inner diameter (ID2) of the rotor core ( 21 ) to the outer diameter (OD2) of the rotor core ( 21 ) is between 0.25-0.32.

Motor according to claim 1, wherein the ratio of the inner diameter (ID2) of the rotor core ( 21 ) to the outer diameter (OD2) of the rotor core ( 21 ) is between 0.27-0.29.

Motor according to one of the preceding claims, wherein the rotor core ( 21 ) comprises a plurality of core members stacked in the axial direction of the shaft, each core member being formed as a single member and a peripheral surface of the core member corresponding to a radially outer end of each permanent magnet ( 29 ) is inwardly recessed.

Motor according to one of the preceding claims, wherein the rotor core ( 21 ) a stepped central opening ( 23a ) having a smaller diameter portion and a larger diameter portion, the shaft being received in engagement with the smaller diameter portion, and at least one of the bearings being received in the larger diameter portion and the shaft passing through the bearings.

Motor according to one of the preceding claims, wherein the rotor has ten permanent magnets ( 29 ) and the stator twelve teeth ( 15 ) and twelve winding slots defined between the teeth, whereby the motor has ten magnetic poles and twelve slots.