拼装式微型无刷直流电动机制造技术

本发明专利技术是一种拼装式微型无刷直流电动机，其涉及一种电动机，包括定子部件、转子部件、控制器。所述电动机是外转子式结构，采用两相绕组驱动，不存在转矩为零的死点，不需要采用不对称气隙结构。转子磁轭采用螺旋形叠片结构，降低了涡流损耗。定子铁芯部件采用拼装式闭口线槽结构，有利于定子绕组缠绕加工的同时，又能消除齿槽转矩，降低电机振动和噪音，提高电机低转速时的控制性能。所述电动机控制器采用两个普通微型单相无刷直流风机的控制器芯片，具有成本低的优点。与普通微型单相无刷直流风机相比，所述电动机气隙中磁场畸变小，定子磁动势谐波损耗小，输出转矩大，电机效率高。

【技术实现步骤摘要】
拼装式微型无刷直流电动机
本专利技术是一种拼装式微型无刷直流电动机，其涉及一种电动机，特别是涉及一种定子铁芯采用拼装式闭口线槽结构的外转子式无刷直流电动机。
技术介绍
用于电脑、电子设备机箱通风冷却的普通微型单相无刷直流风机应用十分广泛，其控制器芯片技术的发展较为完善，控制器芯片的价格也较为低廉，例如US79KUA控制器芯片的市场单价低至二元以下。普通微型单相无刷直流风机输出功率仅有1W，效率约为30%，采用外转子式结构。普通微型单相无刷直流风机的转子磁轭是用整片的导磁材料加工制成圆筒形，定子磁场的脉动仍然会在转子磁轭中产生涡流损耗。单相无刷直流电动机存在转矩为零的“死点”，只能采用不对称气隙结构。不对称气隙结构会使电动机气隙中的磁场产生畸变，使定子磁动势谐波损耗增加，导致普通微型单相无刷直流风机的输出转矩小、电机效率无法提升。不对称气隙结构也不适用于需要正、反两个转向的风机。若微型风机采用两相绕组或三相绕组驱动，则可以取消不对称气隙结构，却仍然无法采用闭口线槽结构。定子铁芯的闭口线槽结构能消除齿槽转矩，定子铁芯的开口线槽结构有利于定子绕组的缠绕加工。定子铁芯的开口线槽结构产生的齿槽转矩，会引起电机振动、噪音和低转速时控制困难等诸多问题，在电机设计中应该采取技术措施降低或消除齿槽转矩。普通微型单相无刷直流风机的不对称气隙结构所产生的齿槽转矩是该电机顺利启动的必备条件，不能消除普通微型单相无刷直流风机的齿槽转矩。若微型风机采用两相绕组或三相绕组驱动，并且采用有利于定子绕组缠绕加工，又能消除齿槽转矩的拼装式闭口线槽结构，则可以提升微型风机输出转矩和电机效率，降低电机振动和噪音，以及提高电机低转速时的控制性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服普通微型单相无刷直流风机输出转矩小、电机效率无法提升的缺点，以及克服普通无刷直流电动机齿槽转矩引起电机振动、噪音和低转速时控制困难的缺点，提供一种采用拼装式闭口线槽结构的外转子式无刷直流电动机。本专利技术的实施方案如下：拼装式微型无刷直流电动机包括定子部件、转子部件、控制器。所述电动机是外转子式结构，采用两相绕组驱动，定子铁芯部件采用拼装式闭口线槽结构，转子磁轭采用螺旋形叠片结构。定子部件中有两相绕组，每相绕组包括两个绕组线圈，同相序两个绕组线圈在空间上相差一百八十度，相邻两个绕组线圈属于不同相序，相邻两个绕组线圈在空间上相差九十度。控制器采用两个普通微型单相无刷直流风机的控制器芯片，每个控制器芯片内包含有一个霍尔传感器。或者，每个控制器芯片与一个霍尔传感器分立元件配合使用。每个霍尔传感器放置在相邻两个绕组线圈之间。两个霍尔传感器放置位置在空间上相差九十度。控制器使两相绕组的电流相位相差九十度电角度。定子部件包括轴套、定子机座、绕组骨架一、定子铁芯部件、绕组骨架二、绕组线圈。轴套呈圆筒形，轴套中间是轴孔。定子机座中间是机座筒体，机座筒体径向内侧是轴套腔，轴套安装在轴套腔内。定子机座的一端有机座法兰，机座法兰用于固定定子部件。定子铁芯部件包括四个定子铁芯，分别是定子铁芯一、定子铁芯二、定子铁芯三、定子铁芯四，每个定子铁芯沿着轴向分成四个铁芯冲片段，铁芯冲片段有定子铁芯冲片段一、定子铁芯冲片段二两种结构。定子铁芯冲片段一由若干个定子铁芯冲片一叠压而成，定子铁芯冲片一材质是导磁材料。定子铁芯冲片段一呈扇形，定子铁芯冲片段一径向外侧有一个定子磁极，定子磁极径向外侧是定子极靴，定子极靴沿着圆周方向两端各有一个磁桥，磁桥的截面向两端方向逐渐减小，磁桥端面形成一个截面非常小的隔磁端面。定子磁极径向内侧沿着圆周方向两端各有一个三角形的定子磁轭块一，定子磁轭块一径向内侧与一个定子磁轭环相连接，定子磁轭环中间是铁芯安装孔。定子铁芯冲片段一的定子磁极、定子极靴、定子磁轭块一之间形成半封闭的铁芯绕组空腔。定子铁芯冲片段二由若干个定子铁芯冲片二叠压而成，定子铁芯冲片二材质是导磁材料。定子铁芯冲片段二呈扇形，定子铁芯冲片段二径向外侧有一个定子磁极，定子磁极径向外侧是定子极靴，定子极靴沿着圆周方向两端各有一个磁桥，磁桥的截面向两端方向逐渐减小，磁桥端面形成一个截面非常小的隔磁端面。定子磁极径向内侧沿着圆周方向两端各有一个三角形的定子磁轭块二，定子磁轭块二径向内表面是磁轭联接面。定子铁芯冲片段二的定子磁极、定子极靴、定子磁轭块二之间形成半封闭的铁芯绕组空腔。每个定子铁芯沿着轴向由一个定子铁芯冲片段一和三个定子铁芯冲片段二排列组成。定子铁芯一沿着轴向从前向后依次排列有一个定子铁芯冲片段一和三个定子铁芯冲片段二。定子铁芯二沿着轴向从前向后依次排列有一个定子铁芯冲片段二、一个定子铁芯冲片段一和二个定子铁芯冲片段二。定子铁芯三沿着轴向从前向后依次排列有二个定子铁芯冲片段二、一个定子铁芯冲片段一和一个定子铁芯冲片段二。定子铁芯四沿着轴向从前向后依次排列有三个定子铁芯冲片段二和一个定子铁芯冲片段一。绕组骨架一呈扇形，绕组骨架一径向外侧有一个绝缘板，绝缘板径向外侧是外绝缘块，外绝缘块轴向外侧一端有两个焊接柱，绝缘板径向内侧是内绝缘块。绕组骨架一的绝缘板、外绝缘块、内绝缘块之间形成半封闭的骨架绕组空腔。四个绕组骨架一组成绕组骨架一部件。绕组骨架一部件中间形成骨架安装孔。绕组骨架二呈扇形，绕组骨架二径向外侧有一个绝缘板，绝缘板径向外侧是外绝缘块，绝缘板径向内侧是内绝缘块。绕组骨架二的绝缘板、外绝缘块、内绝缘块之间形成半封闭的骨架绕组空腔。四个绕组骨架二组成绕组骨架二部件。绕组骨架二部件中间形成骨架安装孔。定子部件在装配时，先把绕组骨架一和绕组骨架二分别安装在每个定子铁芯的轴向两端，然后在每个定子铁芯的铁芯绕组空腔以及绕组骨架一和绕组骨架二的骨架绕组空腔中缠绕加工绕组线圈，然后把定子铁芯一、定子铁芯二、定子铁芯三、定子铁芯四依次安装在一起，使每个定子铁芯的定子铁芯冲片段一的定子磁轭环径向外表面与其余定子铁芯的定子铁芯冲片段二的磁轭联接面相互接触安装在一起。此时，相邻定子铁芯的隔磁端面相互接触安装在一起，使相邻两个半封闭的铁芯绕组空腔形成封闭的拼装式闭口线槽。然后把每个定子铁芯的铁芯安装孔安装在机座筒体径向外表面。通过焊接柱把控制器安装在定子部件上。并且把绕组线圈与控制器用导线连接。转子部件包括转轴、永磁体、转子磁轭、转子外壳、开口挡圈。转子外壳呈一端封闭的圆筒形，转子外壳内侧中间有一个联接凹槽。转轴呈圆柱形，转轴一端表面有环形凹槽，环形凹槽处安装有开口挡圈，转轴另一端固定在转子外壳的联接凹槽内。转子外壳径向内表面有一个磁轭凹槽。转子磁轭沿着轴向展开时呈螺旋形，转子磁轭沿着轴向叠压后呈圆筒形。转子外壳注塑加工时，把叠压后的转子磁轭安装在转子外壳的磁轭凹槽内。转子磁轭径向内侧有二个瓦片形的永磁体，相邻永磁体径向内表面互为异性磁极。在二个瓦片形的永磁体径向内侧形成转子气隙内腔。转轴安装在定子部件轴套的轴孔中，通过转轴把转子部件安装在定子部件径向外侧。拼装式微型无刷直流电动机作为风机电动机时，风扇叶片可以直接嵌在转子外壳径向外表面。拼装式微型无刷直流电动机在运行过程中，定子部件两相绕组在电机气隙中产生旋转磁场，定子旋转磁场与转子永磁体磁场相互作用产生电磁转矩，使拼装式微型无刷直流电动机启动并运行。所述电动机两相绕组电流相位相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拼装式微型无刷直流电动机，括定子部件、转子部件、控制器(3)；其特征在于所述电动机是外转子式结构，采用两相绕组驱动，定子铁芯部件(6)采用拼装式闭口线槽(18)结构，转子磁轭(11)采用螺旋形叠片结构；定子部件中有两相绕组，每相绕组包括两个绕组线圈(8)，同相序两个绕组线圈(8)在空间上相差一百八十度，相邻两个绕组线圈(8)属于不同相序，相邻两个绕组线圈(8)在空间上相差九十度；控制器(3)采用两个普通微型单相无刷直流风机的控制器芯片(2)，每个控制器芯片(2)内包含有一个霍尔传感器；或者，每个控制器芯片(2)与一个霍尔传感器分立元件配合使用；每个霍尔传感器放置在相邻两个绕组线圈(8)之间；两个霍尔传感器放置位置在空间上相差九十度；控制器(3)使两相绕组的电流相位相差九十度电角度；定子部件包括轴套(1)、定子机座(4)、绕组骨架一(5)、定子铁芯部件(6)、绕组骨架二(7)、绕组线圈(8)；轴套(1)呈圆筒形，轴套(1)中间是轴孔；定子机座(4)中间是机座筒体，机座筒体径向内侧是轴套腔，轴套(1)安装在轴套腔内；定子机座(4)的一端有机座法兰，机座法兰用于固定定子部件；定子铁芯部件(6)包括四个定子铁芯，分别是定子铁芯一(16)、定子铁芯二(17)、定子铁芯三(14)、定子铁芯四(13)，每个定子铁芯沿着轴向分成四个铁芯冲片段，铁芯冲片段有定子铁芯冲片段一(28)、定子铁芯冲片段二(29)两种结构；定子铁芯冲片段一(28)由若干个定子铁芯冲片一叠压而成，定子铁芯冲片一材质是导磁材料；定子铁芯冲片段一(28)呈扇形，定子铁芯冲片段一(28)径向外侧有一个定子磁极(23)，定子磁极(23)径向外侧是定子极靴(25)，定子极靴(25)沿着圆周方向两端各有一个磁桥(19)，磁桥(19)的截面向两端方向逐渐减小，磁桥(19)端面形成一个截面非常小的隔磁端面(20)；定子磁极(23)径向内侧沿着圆周方向两端各有一个三角形的定子磁轭块一(22)，定子磁轭块一(22)径向内侧与一个定子磁轭环(15)相连接，定子磁轭环(15)中间是铁芯安装孔(21)；定子铁芯冲片段一(28)的定子磁极(23)、定子极靴(25)、定子磁轭块一(22)之间形成半封闭的铁芯绕组空腔(24)；定子铁芯冲片段二(29)由若干个定子铁芯冲片二叠压而成，定子铁芯冲片二材质是导磁材料；定子铁芯冲片段二(29)呈扇形，定子铁芯冲片段二(29)径向外侧有一个定子磁极(23)，定子磁极(23)径向外侧是定子极靴(25)，定子极靴(25)沿着圆周方向两端各有一个磁桥(19)，磁桥(19)的截面向两端方向逐渐减小，磁桥(19)端面形成一个截面非常小的隔磁端面(20)；定子磁极(23)径向内侧沿着圆周方向两端各有一个三角形的定子磁轭块二(27)，定子磁轭块二(27)径向内表面是磁轭联接面(26)；定子铁芯冲片段二(29)的定子磁极(23)、定子极靴(25)、定子磁轭块二(27)之间形成半封闭的铁芯绕组空腔(24)；每个定子铁芯沿着轴向由一个定子铁芯冲片段一(28)和三个定子铁芯冲片段二(29)排列组成；定子铁芯一(16)沿着轴向从前向后依次排列有一个定子铁芯冲片段一(28)和三个定子铁芯冲片段二(29)；定子铁芯二(17)沿着轴向从前向后依次排列有一个定子铁芯冲片段二(29)、一个定子铁芯冲片段一(28)和二个定子铁芯冲片段二(29)；定子铁芯三(14)沿着轴向从前向后依次排列有二个定子铁芯冲片段二(29)、一个定子铁芯冲片段一(28)和一个定子铁芯冲片段二(29)；定子铁芯四(13)沿着轴向从前向后依次排列有三个定子铁芯冲片段二(29)和一个定子铁芯冲片段一(28)；绕组骨架一(5)呈扇形，绕组骨架一(5)径向外侧有一个绝缘板(31)，绝缘板(31)径向外侧是外绝缘块(30)，外绝缘块(30)轴向外侧一端有两个焊接柱(35)，绝缘板(31)径向内侧是内绝缘块(32)；绕组骨架一(5)的绝缘板(31)、外绝缘块(30)、内绝缘块(32)之间形成半封闭的骨架绕组空腔(34)；四个绕组骨架一(5)组成绕组骨架一部件；绕组骨架一部件中间形成骨架安装孔(33)；绕组骨架二(7)呈扇形，绕组骨架二(7)径向外侧有一个绝缘板(31)，绝缘板(31)径向外侧是外绝缘块(30)，绝缘板(31)径向内侧是内绝缘块(32)；绕组骨架二(7)的绝缘板(31)、外绝缘块(30)、内绝缘块(32)之间形成半封闭的骨架绕组空腔(34)；四个绕组骨架二(7)组成绕组骨架二部件；绕组骨架二部件中间形成骨架安装孔(33)；定子部件在装配时，先把绕组骨架一(5)和绕组骨架二(7)分别安装在每个定子铁芯的轴向两端，然后在每个定子铁芯的铁芯绕组空腔(24)以及绕组骨架一(5)和绕组骨架二(7)的骨架绕组空腔(34)中缠绕加...

【技术特征摘要】
1.一种拼装式微型无刷直流电动机，括定子部件、转子部件、控制器(3)；其特征在于所述电动机是外转子式结构，采用两相绕组驱动，定子铁芯部件(6)采用拼装式闭口线槽(18)结构，转子磁轭(11)采用螺旋形叠片结构；定子部件中有两相绕组，每相绕组包括两个绕组线圈(8)，同相序两个绕组线圈(8)在空间上相差一百八十度，相邻两个绕组线圈(8)属于不同相序，相邻两个绕组线圈(8)在空间上相差九十度；控制器(3)采用两个普通微型单相无刷直流风机的控制器芯片(2)，每个控制器芯片(2)内包含有一个霍尔传感器；或者，每个控制器芯片(2)与一个霍尔传感器分立元件配合使用；每个霍尔传感器放置在相邻两个绕组线圈(8)之间；两个霍尔传感器放置位置在空间上相差九十度；控制器(3)使两相绕组的电流相位相差九十度电角度；定子部件包括轴套(1)、定子机座(4)、绕组骨架一(5)、定子铁芯部件(6)、绕组骨架二(7)、绕组线圈(8)；轴套(1)呈圆筒形，轴套(1)中间是轴孔；定子机座(4)中间是机座筒体，机座筒体径向内侧是轴套腔，轴套(1)安装在轴套腔内；定子机座(4)的一端有机座法兰，机座法兰用于固定定子部件；定子铁芯部件(6)包括四个定子铁芯，分别是定子铁芯一(16)、定子铁芯二(17)、定子铁芯三(14)、定子铁芯四(13)，每个定子铁芯沿着轴向分成四个铁芯冲片段，铁芯冲片段有定子铁芯冲片段一(28)、定子铁芯冲片段二(29)两种结构；定子铁芯冲片段一(28)由若干个定子铁芯冲片一叠压而成，定子铁芯冲片一材质是导磁材料；定子铁芯冲片段一(28)呈扇形，定子铁芯冲片段一(28)径向外侧有一个定子磁极(23)，定子磁极(23)径向外侧是定子极靴(25)，定子极靴(25)沿着圆周方向两端各有一个磁桥(19)，磁桥(19)的截面向两端方向逐渐减小，磁桥(19)端面形成一个截面非常小的隔磁端面(20)；定子磁极(23)径向内侧沿着圆周方向两端各有一个三角形的定子磁轭块一(22)，定子磁轭块一(22)径向内侧与一个定子磁轭环(15)相连接，定子磁轭环(15)中间是铁芯安装孔(21)；定子铁芯冲片段一(28)的定子磁极(23)、定子极靴(25)、定子磁轭块一(22)之间形成半封闭的铁芯绕组空腔(24)；定子铁芯冲片段二(29)由若干个定子铁芯冲片二叠压而成，定子铁芯冲片二材质是导磁材料；定子铁芯冲片段二(29)呈扇形，定子铁芯冲片段二(29)径向外侧有一个定子磁极(23)，定子磁极(23)径向外侧是定子极靴(25)，定子极靴(25)沿着圆周方向两端各有一个磁桥(19)，磁桥(19)的截面向两端方向逐渐减小，磁桥(19)端面形成一个截面非常小的隔磁端面(20)；定子磁极(23)径向内侧沿着圆周方向两端各有一个三角形的定子磁轭块二(27)，定子磁轭块二(27)径向内表面是磁轭联接面(26)；定子铁芯冲片段二(29)的定子磁极(23)、定子极靴(25)、定子磁轭块二(27)之间形成半封闭的铁芯绕组空腔(24)；每个定子铁芯沿着轴向由一个定子铁芯冲片段一(28)和三个定子铁芯冲片段二(29)排列组成；定子铁芯一(16)沿着轴向从前向后依次排列有一个定子铁芯冲片段一(28)和三个定子铁芯冲片段二(29)；定子铁芯二(17)沿着轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓东，
申请(专利权)人：大连碧蓝节能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21