專(zhuān)利名稱(chēng)：一種無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
目前，鑒于無(wú)刷直流電^L既具有交流電^l^結(jié)構(gòu)筒單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方 便等優(yōu)點(diǎn)，又具有直流電機(jī)運(yùn)行效率高、無(wú)勵(lì)磁損耗、調(diào)速性能好的特性， 因此在各行業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛。
一4殳來(lái)il，無(wú)刷直流(Bmshless Direct Current, BLDC )電才幾作為一種 特殊的永磁同步電機(jī)，參見(jiàn)圖1，圖1為一種現(xiàn)有無(wú)刷直流電機(jī)的水平剖面 圖，其包括安裝在電機(jī)機(jī)罩(未顯示)內(nèi)的定子10，安裝在上述定子10 內(nèi)部、用于形成磁場(chǎng)并將轉(zhuǎn)矩傳遞到外部的轉(zhuǎn)子20以及插入上述轉(zhuǎn)子20中 心部位的轉(zhuǎn)軸30，其中定子10與轉(zhuǎn)子20之間隔有間隙，在外部電源接通上 述定子10時(shí)，轉(zhuǎn)子20與定子IO之間產(chǎn)生電磁作用，從而轉(zhuǎn)子20與轉(zhuǎn)軸30 一起進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
上述定子10包括呈環(huán)狀的磁軛ll，若干個(gè)齒13，其沿半徑方向從上 述磁輒ll的內(nèi)表面朝向所述轉(zhuǎn)子20突出，在其圓周方向上形成有相距一定 間隔的狹槽12,以及纏繞上述齒13上且與外部電源相連接的線圈14。
上述轉(zhuǎn)子20包括沿圓周方向形成的6個(gè)轉(zhuǎn)子鐵芯21， ； 6個(gè)永久磁鐵 22，所述6個(gè)永久磁鐵22分別沿圓周方向插在所述各個(gè)轉(zhuǎn)子鐵芯21內(nèi)，并 且沿圓周方向以N ^!和S才及交替排列。
但是，參見(jiàn)圖2,圖3，圖2和圖3分別為現(xiàn)有無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子的立體 圖和端視示意圖。通常情況下，該無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子所包括的6個(gè)永久磁鐵 22為采用鐵氧體的永磁體。雖然鐵氧體具有價(jià)格低，溫度特性良，耐腐蝕， 等優(yōu)點(diǎn)，但是由于采用鐵氧體的永磁體的剩感應(yīng)強(qiáng)度較小(需要說(shuō)明的是， 永磁體從磁化至技術(shù)飽和并去掉外磁場(chǎng)后，有部分磁性退去，在永磁材料內(nèi) 剩余下來(lái)的磁感應(yīng)強(qiáng)度被稱(chēng)為剩感應(yīng)強(qiáng)度)，從而電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)沒(méi)有足夠的轉(zhuǎn)矩，容易導(dǎo)致無(wú)刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能不足，無(wú)法充分滿足用戶在生產(chǎn)生活中的
使用需求。此外，如圖1、圖2、圖3所示，由于現(xiàn)有直流無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)子中的 永久磁鐵22的形狀為瓦狀，從而還存在生產(chǎn)廠商進(jìn)行永久磁鐵的生產(chǎn)加工復(fù) 雜的問(wèn)題。
鑒于磁體的材質(zhì)較脆，在運(yùn)輸、電鍍(涂覆)、安裝過(guò)程中，不方便搬運(yùn)， 可能引起磁的破損、崩裂，而瓦狀結(jié)構(gòu)的永久磁鐵在運(yùn)輸中更容易引起磁體 破損。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子，可以使該電 機(jī)內(nèi)的永磁體具有較高的剩感應(yīng)強(qiáng)度，提高磁系統(tǒng)的磁密度，保證了無(wú)刷直 流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)具有足夠的轉(zhuǎn)矩，加強(qiáng)了電機(jī)性能，充分滿足各行業(yè)用戶的使 用需求。
為此，本發(fā)明提供了一種無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子，該無(wú)刷直流電機(jī)包括定 子、位于定子內(nèi)部的轉(zhuǎn)子以及位于轉(zhuǎn)子中心部位的轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)子包括安裝在 電機(jī)定子40內(nèi)部可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子鐵芯51，在該轉(zhuǎn)子鐵芯51上沿圓周方向設(shè)置 有至少兩對(duì)相距一定間隔且呈^:射狀分布的第一永久^茲4失52a,在相鄰兩對(duì) 永久磁鐵52a朝向所述轉(zhuǎn)軸60的端部之間設(shè)置有第二永久磁鐵52b，所述第 一永久磁鐵52a為4失氧體永磁體，所迷第二永久》茲鐵52b為釹鐵硼永磁纟失。
優(yōu)選地，第二永久磁鐵52b為矩形，所述第二永久磁鐵52b的長(zhǎng)邊朝向 電機(jī)轉(zhuǎn)軸60且沿圓周方向分布。
優(yōu)選地，所述第二永久磁鐵52b與其相鄰的兩個(gè)第一永久磁鐵52a構(gòu)成 一個(gè)同名磁極組，所述轉(zhuǎn)子上的同名磁極組沿圓周方向以N極和S極交替排 列。
優(yōu)選地，，所述轉(zhuǎn)子鐵芯51沿圓周方向設(shè)置有4 8對(duì)相距一定間隔且呈 放射狀分布的第一永久磁鐵52a。
由以上本發(fā)明提供的技術(shù)方案可見(jiàn)，本發(fā)明提供的無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子采 用釹鐵硼和鐵氧體構(gòu)成的混合式永磁體結(jié)構(gòu)，使得電機(jī)磁系統(tǒng)的磁力線較多且密集，從而磁系統(tǒng)的磁密度提高且使得電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)具有足夠的轉(zhuǎn)矩，加強(qiáng) 了無(wú)刷直流電機(jī)性能，充分滿足各行業(yè)用戶的使用需求。
此外，本發(fā)明轉(zhuǎn)子上的永磁體(第一永久磁4失52a和第二永久磁鐵52b ) 都為矩形，因此本發(fā)明轉(zhuǎn)子上的永磁鐵加工筒單，不存在通常轉(zhuǎn)子所具有的 永久磁鐵生產(chǎn)加工復(fù)雜問(wèn)題，并且在磁體的材質(zhì)較脆的情況下，可以極大地 提高磁體在運(yùn)輸、電鍍(涂覆)、安裝過(guò)程中的安全可靠性，降低磁體搬運(yùn)發(fā) 生破損的概率。


圖1為一種現(xiàn)有無(wú)刷直流電機(jī)的水平剖面圖2為一種現(xiàn)有無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子的立體圖3為現(xiàn)有無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子的端視示意圖4為具有本發(fā)明提供的無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子的電機(jī)水平剖面圖5為本發(fā)明提供的無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子的端視示意圖6為圖3所示現(xiàn)有無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁力線分布示意具體實(shí)施例方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施 方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
參見(jiàn)圖4、圖5,圖4為具有本發(fā)明提供的無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子的電機(jī)水平 剖面圖，圖5為本發(fā)明提供的無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子的端視示意圖。如圖4、圖5 所示，本發(fā)明提供的無(wú)刷直流電機(jī)包括安裝在電機(jī)機(jī)罩(未顯示)內(nèi)的定 子40，安裝在上述定子40內(nèi)部、用于形成磁場(chǎng)并將轉(zhuǎn)矩傳遞到外部的轉(zhuǎn)子 50以及插入上述轉(zhuǎn)子50中心部位的轉(zhuǎn)軸60，其中定子40與轉(zhuǎn)子50之間隔 有間隙，在外部電源接通上述定子40時(shí)，轉(zhuǎn)子50與定子40之間產(chǎn)生電磁作 用，從而轉(zhuǎn)子50與轉(zhuǎn)軸60—起進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
上述定子40包括呈環(huán)狀的磁軛41，若干個(gè)齒43,其沿半徑方向從上子50突出，在其圓周方向上形成有相距一定 間隔的狹槽42，以及纏繞上述齒13上且與外部電源相連接的線圈44。
本發(fā)明提供的無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子50包括位于定子40內(nèi)部可旋轉(zhuǎn)的圓 筒形轉(zhuǎn)子鐵芯51，在該轉(zhuǎn)子鐵芯51上沿圓周方向設(shè)置有6對(duì)相距一定間隔 且呈放射狀分布的第一永久磁鐵52a,在相鄰兩對(duì)永久磁鐵52a朝向所述轉(zhuǎn) 軸60的端部之間設(shè)置有第二永久磁鐵52b,所述第二永久磁鐵52b的長(zhǎng)邊朝 向轉(zhuǎn)軸60且沿圓周方向分布。
在本發(fā)明中，該第二永久磁鐵52b與其相鄰的兩個(gè)第一永久磁鐵52a為 同 一磁極，如都為S極或者N極。
由一個(gè)第二永久磁鐵52b與其相鄰的兩個(gè)第一永久磁鐵52a構(gòu)成一個(gè)同 名磁極組。如圖5所示，本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)子50上具有6個(gè)同名磁極組，這些 同名磁極組沿圓周方向以N極和S極交替排列。
當(dāng)然，可以理解的是，本發(fā)明不限于在一個(gè)轉(zhuǎn)子中設(shè)置6對(duì)第一永久磁 鐵52a、 6個(gè)第二永久磁鐵52b以及6個(gè)同名磁極組，還可以為其他不小于2 的4壬意數(shù)目。
如圖4、圖5所示，本發(fā)明轉(zhuǎn)子上的永磁體(第一永久磁鐵52a和第二 永久磁鐵52b)都為矩形，因此本發(fā)明轉(zhuǎn)子上的永磁鐵加工簡(jiǎn)單，不存在通 常轉(zhuǎn)子所具有的永久磁鐵生產(chǎn)加工復(fù)雜問(wèn)題，并且在磁體的材質(zhì)較脆的情況
下，可以極大地提高磁體在運(yùn)輸、電鍍(涂覆)、安裝過(guò)程中的安全可靠性， 降低磁體搬運(yùn)發(fā)生破損的概率。
在本發(fā)明的具體實(shí)踐上，考慮到較佳轉(zhuǎn)矩等因素，本發(fā)明的直流無(wú)刷電 機(jī)轉(zhuǎn)子上優(yōu)選為釆用4 8對(duì)同名磁極組、4 8對(duì)第一永久磁鐵52a、 4~8個(gè)第 二永久磁鐵52b 。
參見(jiàn)圖6，圖6為圖3所示的現(xiàn)有無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁力線分布示意 圖。由這個(gè)圖可以獲知，采用現(xiàn)有無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子的電機(jī)上，磁力線較少 且比較稀疏，永磁體的剩感應(yīng)強(qiáng)度較小，存在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)缺少足夠轉(zhuǎn)矩因而性 能不足的問(wèn)題，而采用本發(fā)明提供的無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子后，電機(jī)磁系統(tǒng)的磁力線較多且密集，從而磁系統(tǒng)的磁密度提高且使得電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)具有足夠的轉(zhuǎn) 矩，加強(qiáng)了無(wú)刷直流電機(jī)性能，充分滿足各行業(yè)用戶的使用需求。
在本發(fā)明中，所述第一永久磁鐵52a為鐵氧體永磁體，所述第二永久磁 鐵52b為釹鐵硼永磁鐵。
需要說(shuō)明的是，釹鐵硼永磁體(NdFeB)是當(dāng)代磁體中性能最強(qiáng)的永磁 體，它不僅具有高剩磁，高矯頑力、高磁能積、高性能價(jià)格比等特性，而且 容易加工成各種尺寸，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于航空、航天、電子、電聲、機(jī)電、儀 器、儀表、醫(yī)療技術(shù)及其它需用永磁場(chǎng)的裝置的設(shè)備中，特別適用于研制高 性能、小型化、輕型化的各種換代產(chǎn)品。
鐵氧體磁鐵的主要原料包括BaFe12019和SrFel2019。通過(guò)陶瓷工藝法 制造而成，質(zhì)地比較硬，屬脆性材料，由于鐵氧體磁鐵有很好的耐溫性、價(jià) 格低廉、性能適中，已成為應(yīng)用最為廣泛的永磁體。具有較高的磁性能，較 好的時(shí)間穩(wěn)定性和較低的溫度系數(shù)。廣泛應(yīng)用于電表、儀表、電機(jī)、自動(dòng)控 制、微波器件、雷達(dá)和醫(yī)療器械等。
上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若千改進(jìn)和潤(rùn)飾， 這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子，該無(wú)刷直流電機(jī)包括定子、位于定子內(nèi)部的轉(zhuǎn)子以及位于轉(zhuǎn)子中心部位的轉(zhuǎn)軸，其特征在于，該轉(zhuǎn)子包括安裝在電機(jī)定子(40)內(nèi)部可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子鐵芯(51)，在該轉(zhuǎn)子鐵芯(51)上沿圓周方向設(shè)置有至少兩對(duì)相距一定間隔且呈放射狀分布的第一永久磁鐵(52a)，在相鄰兩對(duì)永久磁鐵(52a)朝向所述轉(zhuǎn)軸(60)的端部之間設(shè)置有第二永久磁鐵(52b)，所述第一永久磁鐵(52a)為鐵氧體永磁體，所述第二永久磁鐵(52b)為釹鐵硼永磁鐵。
2、 如權(quán)利要求1所述的無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，第二永久磁鐵 (52b)為矩形，所述第二永久磁鐵(52b )的長(zhǎng)邊朝向電機(jī)轉(zhuǎn)軸(60 )且沿圓周方向分布。
3、 如權(quán)利要求1所述的無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述第二永久 磁鐵(52b)與其相鄰的兩個(gè)第一永久磁鐵(52a)構(gòu)成一個(gè)同名磁極組，所述 轉(zhuǎn)子上的同名磁極組沿圓周方向以N極和S才及交替排列。
4、 如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)子鐵芯(51)沿圓周方向設(shè)置有4~8對(duì)相距一定間隔且呈放射狀分布的 第一永久磁鐵(52a)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子，該無(wú)刷直流電機(jī)包括定子、位于定子內(nèi)部的轉(zhuǎn)子以及位于轉(zhuǎn)子中心部位的轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)子包括安裝在電機(jī)定子40內(nèi)部可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子鐵芯51，在該轉(zhuǎn)子鐵芯51沿圓周方向設(shè)置有至少兩對(duì)相距一定間隔且呈放射狀分布的第一永久磁鐵52a，在相鄰兩對(duì)永久磁鐵52a朝向所述轉(zhuǎn)軸60的端部之間設(shè)置有第二永久磁鐵52b，所述第一永久磁鐵52a為鐵氧體永磁體，所述第二永久磁鐵52b為釹鐵硼永磁鐵。本發(fā)明無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子采用釹鐵硼和鐵氧體構(gòu)成的混合式永磁體結(jié)構(gòu)，使得電機(jī)磁系統(tǒng)磁力線較多且密集，使電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)具有足夠轉(zhuǎn)矩，加強(qiáng)了電機(jī)性能可充分滿足各行業(yè)用戶的需求。
文檔編號(hào)H02K29/00GK101640464SQ20081005399
公開(kāi)日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2008年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月29日
發(fā)明者王震宇 申請(qǐng)人:樂(lè)金電子(天津)電器有限公司