專利名稱：一種外轉(zhuǎn)子無(wú)刷直流電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種外轉(zhuǎn)子無(wú)刷直流電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)，尤其適用于電動(dòng)車輛、航模、紡織機(jī)械等工業(yè)部門的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。無(wú)刷直流電機(jī)特別是它較好的高速(超高速)性能和更高的轉(zhuǎn)矩/體積比，因而在要求有良好的靜態(tài)和高動(dòng)態(tài)響應(yīng)的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，如數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等應(yīng)用中很有優(yōu)勢(shì)。目前無(wú)刷直流電機(jī)的應(yīng)用范圍已遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，特別是家用電器、電動(dòng)汽車、航空航天等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的外轉(zhuǎn)子無(wú)刷直流電機(jī)，定子磁極端面結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)為凸圓弧面結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子磁極端面為凹圓弧面結(jié)構(gòu)，外轉(zhuǎn)子直流無(wú)刷電機(jī)由于采用轉(zhuǎn)子在外側(cè)并有永磁磁極，定子在內(nèi)側(cè)并有電樞繞組，且電機(jī)采用方波電流供電，其固有的齒槽轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大，導(dǎo)致噪聲增大，影響工作效率。其原因是:是由永磁體與電樞齒間相互作用力的切向分量的波動(dòng)引起的。當(dāng)定轉(zhuǎn)子存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，處于永磁體極弧部分的電樞齒與永磁體間的磁導(dǎo)基本不變，因此這些電樞齒周圍的磁場(chǎng)也基本不變而與永磁體的兩側(cè)面對(duì)應(yīng)的由一個(gè)或兩個(gè)電樞齒所構(gòu)成的一小段區(qū)域內(nèi)，磁導(dǎo)變化大，引起磁場(chǎng)儲(chǔ)能化，從而產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)已有技術(shù)的不足之處，提供一種外轉(zhuǎn)子無(wú)刷直流電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)，通過(guò)改變電機(jī)定子齒部結(jié)構(gòu)，減小定子齒部周圍磁導(dǎo)變化，降低定子齒中心氣隙磁密，減小有害諧波分量，從而降低齒槽轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，減少噪聲，提高電機(jī)的工作效率。本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子無(wú)刷直流電機(jī)定子結(jié)構(gòu)，包括軸、定子軛部、定子齒部，相互配合的定子齒部中部增加一個(gè)矩形輔助槽，或是定子齒部中心線兩側(cè)增加兩個(gè)對(duì)稱的矩形輔助槽，或是定子齒部中部增加一個(gè)凹弧輔助槽。本實(shí)用新型將定子齒部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，將其制做成擁有輔助槽的結(jié)構(gòu)。外轉(zhuǎn)子無(wú)刷直流電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩的波形由定子齒槽和永磁體的磁場(chǎng)相互作用決定，由于經(jīng)過(guò)氣隙的磁場(chǎng)主要通過(guò)齒間，并沒(méi)有深入到槽內(nèi)，所以輔助槽的槽深對(duì)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響不大，但與輔助槽的個(gè)數(shù)、形狀有著很大關(guān)系。采用輔助槽之后對(duì)于外轉(zhuǎn)子無(wú)刷直流電機(jī)有著以下的益處:(I)增加輔助槽即在沖片表面加輔助凹槽，類似于增加了沖片槽位，從而可以使一個(gè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，齒槽轉(zhuǎn)矩的變化頻率增加，使其主要作用的諧波增大。加輔助凹槽可以減少主要的諧波分量，同時(shí)輔助凹槽本身會(huì)產(chǎn)生諧波，當(dāng)輔助凹槽產(chǎn)生的諧波與原定子產(chǎn)生的諧波同相位變化時(shí)，會(huì)使定位力矩升高；反之，會(huì)使定位力矩降低。輔助凹槽中心線與定子沖片中心線的夾角決定了二者是同相還是反相。所加輔助凹槽產(chǎn)生的諧波，將會(huì)抵消原來(lái)有害的諧波分量的P次諧波，同一沖片在對(duì)稱位置上排布能取得較好的效果。(2)由于定子齒的聚磁作用，一般氣隙齒密的峰值在齒的中部，輔助槽可以降低定子齒中心氣隙磁密，從而降低齒槽轉(zhuǎn)矩的峰值，降低齒槽轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
圖1是本發(fā)明的外轉(zhuǎn)子無(wú)刷直流電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)實(shí)例一示意圖。圖2是本發(fā)明的外轉(zhuǎn)子無(wú)刷直流電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)實(shí)例二示意圖。圖3是本發(fā)明的外轉(zhuǎn)子無(wú)刷直流電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)實(shí)例三示意圖。圖中:1 一軸，2—定子齒部,3—定子軛部,4 一矩形輔助槽,5—轉(zhuǎn)子磁極,6 —凹弧輔助槽。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖中的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述:本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子無(wú)刷直流電機(jī)定子結(jié)構(gòu)，以兩相的外轉(zhuǎn)子無(wú)刷直流電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)為例，它由軸1、定子齒部2、定子軛部3、矩形輔助槽4、轉(zhuǎn)子磁極5和凹弧輔助槽6構(gòu)成。圖1所示，定子齒部2中部分增加一個(gè)矩形輔助槽4。圖2所示，定子齒部2中間線兩側(cè)增加兩個(gè)矩形輔助槽4。圖3所示，定子齒部2中部分增加一個(gè)凹弧輔助槽6。
權(quán)利要求1.一種外轉(zhuǎn)子無(wú)刷直流電機(jī)定子結(jié)構(gòu)，包括軸(I)、定子齒部(2)、定子軛部(3)、轉(zhuǎn)子磁極(5)和輔助槽，其特征在于:定子齒部(2)中部增加一個(gè)矩形輔助槽(4)，或是定子齒部(2)中心線兩側(cè)增加兩個(gè)對(duì)稱的矩形輔助槽(4)，或是定子齒部(2)中部增加一個(gè)凹弧輔助槽(6)。
專利摘要本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子無(wú)刷直流電機(jī)定子結(jié)構(gòu)，包括軸、定子軛部、定子齒部，相互配合的定子齒部中部增加一個(gè)矩形輔助槽，或是定子齒部中心線兩側(cè)增加兩個(gè)對(duì)稱的矩形輔助槽，或是定子齒部中部增加一個(gè)凹弧輔助槽。通過(guò)改變電機(jī)定子齒部結(jié)構(gòu)，減小定子齒部周圍磁導(dǎo)變化，降低定子齒中心氣隙磁密，減小有害諧波分量，從而降低齒槽轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，減少噪聲，提高電機(jī)的工作效率。
文檔編號(hào)H02K1/14GK202949290SQ20122062262
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者郭其鋒, 房康寧, 張祥虎, 邊道海, 王青, 張妙飛 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)