專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)刷無(wú)鐵芯直流永磁盤(pán)式電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于直流電動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，它涉及一種無(wú)刷無(wú)鐵心直流永磁盤(pán)式電動(dòng)機(jī)，這種電動(dòng)機(jī)尤其適用于驅(qū)動(dòng)電力助動(dòng)車(chē)。
“新型盤(pán)式無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)及其控制器的設(shè)計(jì)”(見(jiàn)《微特電動(dòng)機(jī)》，2001年第2期P10-12)公開(kāi)了一種無(wú)刷直流永磁盤(pán)式電動(dòng)機(jī)。該電動(dòng)機(jī)為有鐵心結(jié)構(gòu)，但沒(méi)有機(jī)械換向器。外設(shè)的控制器根據(jù)位置檢測(cè)信號(hào)，在合適時(shí)機(jī)對(duì)電動(dòng)機(jī)繞組換相。這種電動(dòng)機(jī)克服了有刷電動(dòng)機(jī)存在的生命周期和定期維護(hù)問(wèn)題，但由于有鐵心結(jié)構(gòu)導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，因而快速響應(yīng)能力較差；此外，由于電樞電感必然較大，因而還存在電樞反應(yīng)明顯、特性軟、過(guò)載能力差等明顯不足；與此同時(shí)，還必然存在磁滯和渦流損耗，電動(dòng)機(jī)效率不高等問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的無(wú)刷無(wú)鐵心直流永磁盤(pán)式電動(dòng)機(jī)包括軸、軸承、傳感器、永磁體、電樞和外殼，所述永磁體粘結(jié)在外殼上、構(gòu)成主磁極，所述外殼與所述軸承相連，所述電樞線圈由粘合固化物模壓成薄圓盤(pán)，所述電樞圓盤(pán)與所述軸固定連接，所述傳感器位于所述電樞圓盤(pán)上趨向軸心的位置，其特征在于該電動(dòng)機(jī)無(wú)鐵心、無(wú)刷。
所述永磁體為扇形或沿軸向?qū)ΨQ(chēng)切割的部分圓柱體，所述電樞的線圈形狀曲線過(guò)渡的五邊形。
本發(fā)明提供的無(wú)刷無(wú)鐵心直流永磁盤(pán)式電動(dòng)機(jī)的傳感器不直接在主磁極下安裝，減小了氣隙厚度。因而軸向尺寸更短，更適用于嚴(yán)格要求薄型安裝的場(chǎng)合。此外，本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)無(wú)鐵心，不存在磁滯渦流損耗；無(wú)電刷，不存在電刷摩擦，因而既可以提高效率和運(yùn)行可靠性，還可以實(shí)現(xiàn)零維護(hù)和無(wú)級(jí)調(diào)速。更進(jìn)一步，本發(fā)明無(wú)鐵心，電動(dòng)機(jī)的電樞電感更小，特性更硬，過(guò)載能力更強(qiáng)，特別適合于直接或間接驅(qū)動(dòng)電力助動(dòng)車(chē)，并具有節(jié)約安裝空間，控制靈活、效率高、壽命長(zhǎng)、無(wú)需維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的電樞繞組雙層無(wú)交叉均勻疊放，可制成非常薄的圓盤(pán)結(jié)構(gòu)。其線圈形狀與磁極形狀相仿，空間利用率高，可有效減少用銅量，降低電樞電阻，提高效率。


圖1為一種本發(fā)明無(wú)刷無(wú)鐵心直流永磁盤(pán)式電動(dòng)機(jī)的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖(由于剖面結(jié)構(gòu)上下對(duì)稱(chēng)，圖1中只標(biāo)示出上半部分)；圖2為圖1中永磁體與電樞線圈的外形示意圖；圖3為電樞的線圈繞組的無(wú)交叉均勻疊放示意圖。
圖1中，電動(dòng)機(jī)還設(shè)置有模擬磁極4，位于端蓋10上，與位置傳感器5相應(yīng)。此外，本發(fā)明的位置檢測(cè)也可以采用直接漏磁通檢測(cè)方法，即不用模擬磁極，只在電樞圓盤(pán)上趨向軸心的位置設(shè)置位置傳感器5，但安放位置要充分考慮漏磁場(chǎng)的靈敏度。
圖2所示為永磁體7和電樞圓盤(pán)8中線圈的一種具體實(shí)施方式
。永磁體7為軸向?qū)ΨQ(chēng)切割的部分圓柱體，若干個(gè)這種形狀(極間間隔均勻)的永磁體沿端蓋均布；電樞線圈12為曲線過(guò)渡的五邊形，每相中若干個(gè)線圈環(huán)形連接，多相繞組雙層無(wú)交叉均勻疊放，最終用酚醛塑料澆注成型，構(gòu)成如圖3所示的薄圓盤(pán)狀。從圖2中可以看出，電樞線圈12與永磁體7的形狀相仿。
本發(fā)明的模擬磁極4和位置傳感器5亦可設(shè)置在永磁體7外側(cè)。
特殊情況下，永磁體7的形狀也可設(shè)計(jì)為扇形。相應(yīng)的，也就要改變線圈12的形狀。
本發(fā)明提供的電動(dòng)機(jī)可以作為發(fā)電機(jī)使用。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)刷無(wú)鐵心直流永磁盤(pán)式電動(dòng)機(jī)，包括軸、軸承、位置傳感器、永磁體、電樞和外殼，所述永磁體粘結(jié)在外殼上、構(gòu)成主磁極，所述外殼與所述軸承相連，所述電樞線圈和粘合固化物模壓成電樞圓盤(pán)，所述電樞圓盤(pán)與所述軸固定連接，所述位置傳感器位于所述永磁體外側(cè)或所述電樞圓盤(pán)上趨向軸心的位置，其特征在于該電動(dòng)機(jī)無(wú)鐵心、無(wú)刷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)刷無(wú)鐵心直流永磁盤(pán)式電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述永磁體為沿軸向?qū)ΨQ(chēng)切割的部分圓柱體，所述電樞的線圈形狀為曲線過(guò)渡的五邊形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)刷無(wú)鐵心直流永磁盤(pán)式電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述永磁體為扇形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)刷無(wú)鐵心直流永磁盤(pán)式電動(dòng)機(jī)，其特征在于該電動(dòng)機(jī)還設(shè)置有模擬磁極，該模擬磁極位于所述永磁體外側(cè)或所述外殼的端蓋上，并與所述位置傳感器的位置相對(duì)應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型的無(wú)刷無(wú)鐵芯直流永磁盤(pán)式電動(dòng)機(jī)包括軸、軸承、傳感器、永磁體、電樞和外殼,所述永磁體粘結(jié)在外殼上、構(gòu)成主磁極,所述外殼與所述軸承相連,所述電樞線圈由粘合固化物模壓成薄圓盤(pán),所述電樞圓盤(pán)與所述軸固定連接,所述傳感器位于所述電樞圓盤(pán)上趨向軸心的位置,其特征在于:該電動(dòng)機(jī)無(wú)鐵芯、無(wú)刷。所述永磁體為扇形或沿軸向?qū)ΨQ(chēng)切割的部分圓柱體,所述電樞的線圈形狀曲線過(guò)渡的五邊形,多相繞組可實(shí)現(xiàn)雙層無(wú)交叉均勻疊放。該電動(dòng)機(jī)的電樞電感小,特性硬,過(guò)載能力強(qiáng)、不存在磁滯渦流損耗和電刷磨擦損耗,并控制靈活、效率高、壽命長(zhǎng)、無(wú)需維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),特別適合于驅(qū)動(dòng)電力助動(dòng)車(chē)。
文檔編號(hào)H02K29/06GK1356759SQ0113833
公開(kāi)日2002年7月3日 申請(qǐng)日期2001年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月20日
發(fā)明者辜承林, 陳金濤 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)