WO2015067011A1 - 无刷直流电机的转子 - Google Patents

无刷直流电机的转子 Download PDF

Info

Publication number
WO2015067011A1
WO2015067011A1 PCT/CN2014/076517 CN2014076517W WO2015067011A1 WO 2015067011 A1 WO2015067011 A1 WO 2015067011A1 CN 2014076517 W CN2014076517 W CN 2014076517W WO 2015067011 A1 WO2015067011 A1 WO 2015067011A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnetic
yoke
magnetic ring
ring
motor
Prior art date
Application number
PCT/CN2014/076517
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
何良远
梁文超
冯政
Original Assignee
何良远
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 何良远 filed Critical 何良远
Publication of WO2015067011A1 publication Critical patent/WO2015067011A1/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2786—Outer rotors
    • H02K1/2787—Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/2789—Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2791—Surface mounted magnets; Inset magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/02—Details of the magnetic circuit characterised by the magnetic material
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Definitions

  • the invention relates to a brushless DC motor, in particular to a brushless DC motor rotor for a household ceiling fan, an industrial ceiling fan and a decorative ceiling fan.
  • An object of the present invention is to provide a rotor for a brushless DC motor which can effectively improve the efficiency of the motor of the ceiling fan.
  • a rotor for a brushless DC motor comprising a yoke and a magnetic ring, the yoke being cylindrical, a magnetic ring disposed on an inner cylindrical surface of the yoke, and a magnetic field direction generated by the magnetic ring
  • a closed ring is formed along the radial direction of the cylindrical surface in the yoke, and the magnetic ring is made of an anisotropic injection-molded bonded ferrite, and the yoke is made of low-break steel.
  • the magnetic ring can be disposed on the inner cylindrical surface of the yoke with a continuous annular body, thereby overcoming the problem.
  • the magnetic ring and the yoke are assembled in an interference fit.
  • the utility model has the advantages that: since the outer circular arc surface of the magnetic ring is assembled with the inner cylindrical surface of the yoke with an interference fit, the surface mounting manner of the existing yoke and the magnetic ring generally adhered by the adhesive is overcome, so that the magnetic The yoke and the magnetic ring are assembled into a combination body, so that the magnetic ring can be effectively prevented from loosening or falling off during high-speed operation of the motor, and the assembly can be easily processed and the machining precision and mechanical strength of the magnetic ring can be improved.
  • the yoke has an outer diameter of 86 mm to 185 mm, a magnetic ring inner diameter of 82 mm to 165 mm, a magnetic ring height of 10 mm to 40 mm, a magnetic yoke height of 14 mm to 60 mm, and a magnetic unilateral thickness of 1.8 mm to 4.8 mm. .
  • the beneficial effects are as follows: Due to the size setting of the yoke and the magnetic ring, the maximum air gap flux density can be formed between the rotor and the stator, and the magnetic flux density of the magnetic circuit is the largest, so that the optimal motor operating efficiency can be achieved.
  • the magnetic ring is provided with mounting holes.
  • the beneficial effects are as follows: Due to the arrangement of the mounting holes, the mounting of the rotor and the motor end cover can be achieved, and the motor shaft is rotated by the rotor to drive the ceiling fan to operate.
  • the injection molded bonded ferrite is nylon 6 or nylon 12.
  • the permanent magnet material is made of nylon 6 or nylon 12
  • good strength, temperature resistance, and orientation of the magnetic field during injection molding can be achieved, and magnetic properties are improved.
  • the mild steel grades are from 10 to 30.
  • the beneficial effects are as follows: Since the low carbon steel of No. 10 to No. 30 is used as the magnetizer, the magnetic permeability of the yoke can be improved, the magnetic flux density of the brushless DC motor can be increased, and the operating efficiency can be improved.
  • the invention has the advantages of simple structure, stable operation and high motor efficiency.
  • FIG. 1 is a front view of a rotor of a brushless DC motor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional left side view of the rotor shown in FIG. 1.
  • the rotor of the brushless DC motor includes a yoke 1 and a magnetic ring 2, and a yoke 1
  • the cylindrical shape is provided with a magnetic ring 2 on the inner cylindrical surface of the yoke 1, and the magnetic ring 2 and the yoke 1 are assembled with an interference fit, and the magnetic pole 2 is evenly distributed along the inner cylindrical surface of the yoke 1
  • the magnetic field direction 4 generated by the magnetic ring 2 is a closed ring shape from the N pole to the S pole in the radial direction of the inner cylindrical surface of the yoke 1 as indicated by an arrow in FIG.
  • the magnetic ring 2 is made of anisotropic injection-molded bonded ferrite, which can be made of nylon 6 or nylon 12, preferably nylon 12 material, yoke 1 made of low carbon steel, low carbon steel grade It is preferable to use No. 10 to No. 30. Preferably, the No. 20 low carbon steel is used, and the selected material combination of the above magnetic ring 2 and the yoke 1 optimizes the magnetic properties of the rotor.
  • the outer diameter A of the magnetic coil is 86mm ⁇ 185mm
  • the inner diameter B of the magnetic ring is 82mm ⁇ 165mm
  • the height C of the magnetic ring is 10mm ⁇ 40mm
  • the height D of the yoke is 14mm ⁇ 60mm
  • the thickness E of the yoke is 1.8mm ⁇ 4.8mm.
  • the yoke outer diameter A is 155 mm
  • the magnetic ring inner diameter B is 134.5 mm
  • the magnetic ring height C is 25 mm
  • the yoke height D is 36 mm
  • the yoke single side thickness E is 3.0 mm.
  • Magnetic properties residual magnetic flux density Br > 260mT ⁇ 290 mT, internal coercivity Hcj > 2500 ⁇ 3200Oe, maximum magnetic energy product BHmax > 1.70 ⁇ 2.10MGOe;

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

一种无刷直流电机的转子，包括磁轭（1）和磁环（2），磁轭（1）为圆筒状，在磁轭（1）的内圆柱面上设有磁环（2），且磁环（2）产生的磁场方向（4）沿磁轭（1）内圆柱面的径向形成封闭环状，磁环（2）由各向异性的注射成型粘结铁氧体制成，磁轭（1）由低碳钢制成。该转子结构简单，使得电机运行平稳、效率高。

Description

说 明 书 无刷直流电机的转子
技术领域
本发明涉及无刷直流电机， 特别涉及一种用于家用吊扇、 工业吊扇及 装饰吊扇的无刷直流电机转子。 背景技术
现有的吊扇大多釆用单相交流电容分相异步电机驱动， 该交流异步电 机大多釆用鼠笼式转子， 该转子为硅钢片叠压后铸铝而成的笼型绕组， 转 子损耗大， 因此该电机效率较低， 一般在 25% ~ 35%左右， 虽然釆用无刷 直流电机可以提高吊扇电机效率， 但是现有的无刷直流电机的转子磁铁结 构以及转子磁铁与定子铁芯之间的装配结构都会影响电机效率的提高。 发明内容
本发明的目的是要提供一种无刷直流电机的转子， 能够有效地提高吊 扇的电机效率。
根据本发明的一个方面， 提供了无刷直流电机的转子， 包括磁轭和磁 环， 磁轭为圓筒状， 在磁轭的内圓柱面上设有磁环， 且磁环产生的磁场方 向沿磁轭内圓柱面的径向形成封闭环状， 磁环由各向异性的注射成型粘结 铁氧体制成， 磁轭由低破钢制成。
其有益效果是： 由于注射成型粘结铁氧体为铁氧体颗粒添加粘合剂后 高温注射成型， 保证了磁环能够以一个连续的圓环体设置于磁轭的内圓柱 面， 克服了由分离的永磁铁构成磁环时每块永磁铁之间会存在间隙的缺点， 因此可以实现电机运行阻力小、 运行平稳， 从而提高电机效率； 由于筒状 磁轭的内圓柱面设置磁环， 磁环与磁轭组合成转子， 定子铁芯置于磁环内， 磁环的内圓柱面与定子铁芯凸极的外圓柱面相匹配， 可以形成具有较高磁 通密度的气隙， 磁环产生的磁场方向呈沿磁轭内圓柱面径向而成的封闭环 状， 因此磁环与定子铁芯之间形成径向磁路， 则转子构成了具有径向磁路 的外转子， 使得无刷直流电机具有较高的磁通密度以及更大的气隙直径， 从而输出转矩更大， 还由于磁环以各向异性的注射成型粘结铁氧体作为永 磁材料， 具有较高的剩余磁通密度、 矫顽力以及磁能积， 并且重量轻， 因 此可以实现家用吊扇、 工业吊扇及装饰吊扇釆用外转子的无刷直流电机能 够达到更高的电机效率， 从而降低了能耗、 减少了发热量， 也延长了电机 寿命。 在一些实施方式中， 磁环与磁轭以过盈配合装配。
其有益效果是： 由于磁环的外圓弧面与磁轭的内圓柱面以过盈配合装 配， 克服了现有磁轭和磁环一般所釆用胶粘剂粘结的表面贴装方式， 使得 磁轭和磁环装配成为组合体， 因此可以实现有效避免电机高速运行中磁环 松动或脱落， 还可以实现组合体易于加工性以及提高了磁环的加工精度和 机械强度。
在一些实施方式中， 磁环上沿磁轭的内圓柱面均匀分布有多极磁极， 且相邻磁极为异性磁极， 磁极极数 Μ=Ν · 3η - 2/3 , 其中 3η为定子槽数， η、 Ν为正整数。
其有益效果是： 由于磁环上均匀分布有 Μ极磁极， Μ极磁极的极性 交替变化， 磁极极数 Μ=Ν · 3η · 2/3确定了磁极级数与定子槽数之间的数 量关系， 满足该数量关系的磁极极数 Μ为偶数， 使得相邻磁极成一组形成 了均匀的磁场， 并且 Μ极磁极与对应定子槽数的定子铁芯之间径向磁路的 磁力线较多、 较密集， 无刷直流电机的磁通密度较大， 因此可以实现较大 的转矩和较高的电机效率。
在一些实施方式中， 磁轭外径为 86mm ~ 185mm, 磁环内径为 82mm ~ 165mm, 磁环高度为 10mm ~ 40mm, 磁辄高度为 14mm ~ 60mm, 磁辄单边 厚度为 1.8mm ~ 4.8mm。
其有益效果是： 由于磁轭和磁环的尺寸设置， 使得转子与定子之间能 形成最大的气隙磁通密度， 磁路的磁通密度最大， 因此可以实现最佳的电 机运行效率。
在一些实施方式中， 磁环上设有安装孔。
其有益效果是： 由于安装孔的设置， 因此可以实现转子与电机端盖的 安装固定， 并由转子带动电机轴转动， 从而驱动吊扇运行。
在一些实施方式中， 注射成型粘结铁氧体为尼龙 6或尼龙 12。
其有益效果是： 由于永磁材料釆用尼龙 6或尼龙 12, 因此可以实现良 好的强度、 耐温性以及注射成型时磁场的取向性， 提高了磁性能。
在一些实施方式中， 低碳钢的牌号为 10号〜 30号。
其有益效果是： 由于釆用 10号〜 30号低碳钢作为导磁体， 因此可以实 现磁轭较高的磁导率， 增加无刷直流电机的磁通密度， 提高运行效率。
本发明的有益效果在于： 结构简单、 运行平稳、 电机效率高。 附图说明
图 1为本发明的一实施方式的无刷直流电机的转子的主视图； 图 2为图 1所示转子的剖视左视图。 具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图 1 示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的无刷直流电机的转 子， 如图 1、 2所示， 该无刷直流电机的转子包括磁轭 1和磁环 2 , 磁轭 1 为圓筒状，在磁轭 1的内圓柱面上设有磁环 2,磁环 2与磁轭 1以过盈配合 装配， 磁环 2 上沿磁轭 1 的内圓柱面均匀分布有磁极 3 , 根据磁极极数 M=N - 3n - 2/3 , 取 N=l , 定子槽数 3n=12 , 计算得出 M=8, 即磁极 3的极 数为 8极， 且相邻磁极 3为 N极、 S极交替排列的异性磁极， 磁环 2产生 的磁场方向 4为如图 1中箭头所示的沿磁轭 1内圓柱面的径向从 N极指向 S极形成封闭环状 ,磁环 2上均勾分布有四个安装孔 5 ,用于固定电机端盖。
磁环 2由各向异性的注射成型粘结铁氧体制成， 可釆用尼龙 6或尼龙 12 , 优选地， 釆用尼龙 12材料， 磁轭 1由低碳钢制成， 低碳钢的牌号可选 用 10号〜 30号， 优选地， 釆用 20号低碳钢， 上述磁环 2和磁轭 1的所选 用的材料组合使得转子的磁性能达到最佳。
磁辄外径 A为 86mm ~ 185mm, 磁环内径 B为 82mm ~ 165mm, 磁环 高度 C为 10mm ~ 40mm, 磁轭高度 D为 14mm ~ 60mm, 磁轭单边厚度 E 为 1.8mm ~ 4.8mm,优选地，磁轭外径 A为 155mm,磁环内径 B为 134.5mm, 磁环高度 C为 25mm, 磁轭高度 D为 36mm, 磁轭单边厚度 E为 3.0mm。
上述转子经吊扇电机运行测试得出如下技术参数：
磁性能：剩余磁通密度 Br > 260mT ~ 290 mT, 内禀矫顽力 Hcj > 2500 ~ 3200Oe, 最大磁能积 BHmax > 1.70 ~ 2.10MGOe;
电机效率： 50% ~ 75%。
由此可见， 釆用该转子的电机效率得到大大提高， 同时降低了能耗。 以上所述的仅是本发明的一些实施方式。 对于本领域的普通技术人员 来说， 在不脱离本发明创造构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进， 这些都属于本发明的保护范围。

Claims

权 利 要 求 书
1、 无刷直流电机的转子， 其特征在于， 包括磁轭（1 ) 和磁环 （2), 所述磁轭（1 ) 为圓筒状， 所述磁轭（1 ) 的内圓柱面上设有磁环 （2), 所 述磁环（2)产生的磁场方向 （4) 沿磁轭（1 ) 内圓柱面的径向形成封闭环 状， 所述磁环（2) 由各向异性的注射成型粘结铁氧体制成， 所述磁轭 ( 1 ) 由低破钢制成。
2、 根据权利要求 1 所述的转子， 其特征在于， 所述磁环（2) 与磁轭 ( 1 ) 以过盈配合装配。
3、 根据权利要求 1或 2所述的转子， 其特征在于， 所述磁环 （2)上 沿磁轭（ 1 ) 的内圓柱面均匀分布有多极磁极 ( 3 ), 且相邻磁极（ 3 ) 为异 性磁极， 磁极极数 Μ=Ν · 3n · 2/3, 其中 3n为定子槽数， n、 N为正整数。
4、 根据权利要求 1或 2所述的转子， 其特征在于， 所述磁轭外径（A) 为 86mm ~ 185mm, 磁环内径 （B) 为 82mm ~ 165mm, 磁环高度（C)为 10mm ~ 40mm, 磁轭高度（D) 为 14mm ~ 60mm, 磁轭单边厚度（E) 为 1.8mm ~ 4.8mm。
5、 根据权利要求 1 所述的转子， 其特征在于， 所述磁环（2)上设有 安装孔（ 5 )。
6、 根据权利要求 1所述的转子， 其特征在于， 所述注射成型粘结铁氧 体为尼龙 6或尼龙 12。
7、 根据权利要求 1所述的转子， 其特征在于， 所述低碳钢的牌号为 10 号〜 30号。
PCT/CN2014/076517 2013-11-08 2014-04-29 无刷直流电机的转子 WO2015067011A1 (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310554477.XA CN103560604A (zh) 2013-11-08 2013-11-08 无刷直流电机的转子
CN201310554477.X 2013-11-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015067011A1 true WO2015067011A1 (zh) 2015-05-14

Family

ID=50014796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2014/076517 WO2015067011A1 (zh) 2013-11-08 2014-04-29 无刷直流电机的转子

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN103560604A (zh)
WO (1) WO2015067011A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103560604A (zh) * 2013-11-08 2014-02-05 何良远 无刷直流电机的转子

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1274982A (zh) * 2000-06-20 2000-11-29 上海交通大学 空调换新风驱动用无刷直流电动机
CN201054537Y (zh) * 2007-06-09 2008-04-30 吕泰安 一种交流供电无刷直流吊扇电机
CN103560604A (zh) * 2013-11-08 2014-02-05 何良远 无刷直流电机的转子
CN203522372U (zh) * 2013-11-08 2014-04-02 何良远 无刷直流电机的转子

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101478213A (zh) * 2009-01-16 2009-07-08 江门市盛裕永磁动力科技有限公司 一种无刷直流轮毂电机及其摩托车、汽车、坦克
CN202019248U (zh) * 2010-09-21 2011-10-26 中山市港联华凯电器制品有限公司 一种用于装饰吊扇的直流电机的转子

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1274982A (zh) * 2000-06-20 2000-11-29 上海交通大学 空调换新风驱动用无刷直流电动机
CN201054537Y (zh) * 2007-06-09 2008-04-30 吕泰安 一种交流供电无刷直流吊扇电机
CN103560604A (zh) * 2013-11-08 2014-02-05 何良远 无刷直流电机的转子
CN203522372U (zh) * 2013-11-08 2014-04-02 何良远 无刷直流电机的转子

Also Published As

Publication number Publication date
CN103560604A (zh) 2014-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8354767B2 (en) Permanent magnet rotor with flux concentrating pole pieces
JP2015173583A5 (zh)
EP2099114A3 (en) Rotary electric machine and electric vehicle
CN106877615A (zh) 电动机及搭载了该电动机的电气设备
WO2019033696A1 (zh) 一种Halbach型阵列永磁盘式无铁芯空心轴电机
JP2009077469A5 (zh)
CN209282957U (zh) 一种电机转子及具有其的电动机
CN102638119A (zh) 一种具有较小输出转矩波动的永磁电机转子
CN203574521U (zh) 三相无刷直流电机
WO2017177740A1 (zh) 一种永磁电动机
JPWO2013065110A1 (ja) 永久磁石埋込型電動機および圧縮機
CN103825380A (zh) 一种低齿槽转矩磁通切换永磁电机
JP2014236577A (ja) 永久磁石式回転電機
KR102218794B1 (ko) 회전축 이용을 위한 발전기의 스테이터와 인너로터
CN107591979A (zh) 转子轴向磁化永磁开关磁阻电机
EP2814142A3 (en) Electric motor apparatus and vacuum cleaner having the same
CN104218758A (zh) 一种永磁无铁芯无刷电机
CN103915921A (zh) 永磁电机
WO2015067011A1 (zh) 无刷直流电机的转子
CN206389221U (zh) 一种双定子单转子的自减震电机
CN202260670U (zh) 低转矩脉动双凸极电机
CN208971266U (zh) 一种永磁同步电机转子及电机
CN203522372U (zh) 无刷直流电机的转子
KR101302511B1 (ko) 표면부착형 영구자석 전동기 및 이에 포함되는 회전자
CN204349617U (zh) 一种永磁无铁芯电机的转子结构

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14860303

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14860303

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1