一种汽车雨刮器电机装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于电机技术领域的一种三相直流无刷电机装置，包括减速器、电机轴、定子和转子。所述定子包括定子线圈和定子铁芯，所述转子包括磁钢和转子铁芯。所述电机轴上包含磁环。本实用新型专利技术不但组装方便，生产成本较低，而且电机采用了定子斜槽，削弱了电机运行时的谐波，能够有效降低噪音，降低电机和驱动器的温升，确保驱动器工作稳定可靠，提高电机装置的效率，延长了电机装置的使用寿命。

Motor device for automobile wiper

The utility model relates to a three-phase brushless DC motor device, belonging to the technical field of motor, comprising a reducer, a motor shaft, a stator and a rotor. The stator comprises a stator coil and a stator iron core, wherein the rotor comprises a magnetic steel and a rotor iron core. The motor shaft comprises a magnetic ring. The utility model has the advantages of convenient assembly, low production cost, and the motor stator slot, weaken harmonic when the motor is running, can effectively reduce noise, reduce the temperature rise of the motor and drive, drive to ensure stable and reliable work, improve the efficiency of the motor device, prolong the service life of motor device.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车雨刮器电机装置
本技术涉及电机领域，更具体地，涉及一种用于汽车雨刮器的无刷直流电机装置。
技术介绍
传统的汽车雨刮电机采用普通直流电机，普通直流电机存在电刷和换向器，电刷与换向器之间易产生火花和干扰，影响周围电子设备正常工作。汽车雨刮器通常有高速和低速两种工作状态，采用普通直流电机时需要改变电刷位置来实现调速，当电机温度发生变化时，电机的转速往往会受到很大的影响。无刷直流电机取消了电刷与换向器，可以大幅度地减小电机内部产生的电磁干扰。无刷直流电机具有很高的稳定性，很容易实现电机调速运行，其受温度的影响很小。但是，一般普通无刷直流电机在转子上嵌磁钢，在定子绕组中埋位置传感器，这样当电机工作时，定子绕组产生的磁场会影响位置传感器，输出的位置信号存在较大误差。一种新型的无刷直流电机结构可解决上述问题，在普通直流电机换向器和电刷的位置上安装磁环，磁环上磁钢的分布与转子磁钢的位置相对应，在磁环外放置位置传感器，位置传感器远离电机运行时绕组产生的磁场，从而减小了电机内部磁场对位置传感器的干扰。本专利旨在设计一种新型的可用于汽车雨刮器的无刷直流电机装置。
技术实现思路
本技术的目的在于设计一种用于汽车雨刮器的电机装置，由于无刷直流电机将普通直流电机的机械换向改为电子换向，拥有很小的电磁干扰，以解决上述
技术介绍
中普通直流电机存在的问题。无刷直流电机相比于普通直流电机，其体积更小，重量更轻，性能更稳定，使用寿命更长，更适合用于汽车工业。本技术设计了一款9槽4极无刷直流电机装置，采用集中式绕组，集中式绕组便于制造和降低成本，提高了电机装置的批量生产效率，同时集中式绕组在电机运行时更易于散热，可以防止电机由于内部过热而烧毁。为了减小电机装置的制造成本，电机内部的位置传感器采用价格较为低廉的霍尔元件。本技术在电机轴上外加一个磁环，磁环上面磁钢的位置与转子磁钢相对应，将霍尔元件安装在磁环外围，远离定子绕组，从而消除定子绕组对霍尔元件的干扰。为了减小成本，本技术在磁环上仅嵌入位置相对的两个磁钢。普通的无刷直流电机通过方形键连接电机轴和转子。但是由于本无刷直流电机的电机轴的直径较小，采用方形键会影响电机的性能，故电机的转子、磁环均通过圆形键与电机轴相连。本技术采用定子斜槽可以减小电机运行时产生的谐波，从而减小了电机的齿槽转矩，转矩波动，以及电机运行中的振动和噪声。本技术设计的无刷直流电机直接连接减速器，达到调整转速、放大转矩的效果，所用减速器的传动比为1:56。附图说明图1为本技术的三相直流无刷电机装置的剖面示意图。图2为本技术采用的位置传感器PCB板。图3为本技术磁钢的三维模型。图4为本技术设计的无刷直流电机经过有限元分析得出的转速曲线（包含电机的启动过程）。图5为本技术设计的无刷直流电机经过有限元分析得出的转矩曲线（包含电机的启动过程）。附图标记：1.减速器、2.电子换向器、3.磁环、4.定子、5.转子。具体实施方式如图1所示，本技术设计的直流无刷电机装置包括减速器1，位置传感器PCB板2，磁环3，定子4和转子5五个核心部分。本技术设计的无刷直流电机装置采用电子换向代替了普通直流电机的机械换向，使得电机具有更加可靠的性能、更低的故障率、基本无磨损，电机使用寿命比有刷电机使用寿命更长。本技术设计的电机装置，采用了很高的槽满率，降低了电流密度，使得空载电流变小，堵转转矩变大，减小了由于电机过热以至于烧毁电机装置的可能性。电机定子斜一个槽，可以极大地削弱电流中的谐波成分，改善了电机装置的性能，同时也减小了齿槽转矩。电机转子磁钢采用了高性能的钕铁硼永磁材料，使得电机装置在有限的体积下能够拥有更高的性能。所述位置传感器采用霍尔元件，霍尔元件不必埋置于电机定子线圈中，而是固定在电机装置的前端盖上，霍尔元件的位置可根据磁场特性调节，确保电机换相位置更准确，所述霍尔和磁环在空间上与电机定转子隔离，因此霍尔元件不受电机内部温升影响，降低了霍尔输出信号温漂的几率，确保霍尔工作的稳定性和可靠性。同时霍尔元件不受电机主磁场畸变的干扰，霍尔元件的输出信号更加稳定。可以延长霍尔元件的使用寿命，使驱动器的实时控制更为灵敏，确保驱动器工作稳定可靠，提高了装置的效率，使系统能量利用率提高。磁环如图3所示，磁钢的充磁方式为径向充磁，在磁环上与转子磁钢相对应位置嵌入两个充磁方向相同的磁钢。为了减小电机装置批量生产时的成本，磁钢采用价格较为低廉的铁氧体永磁材料。本技术设计的无刷直流电机经有限元分析得出的转速曲线和转矩曲线分别如图4、图5所示，由图4可知，电机转速保持在2800r/min，经过传动比为1:56的减速器转换后转速为50r/min。由图5可知，电机转矩为0.52Nm，经过减速器转换后转矩为29.1Nm，相比于改进前的普通直流电机有更稳定的性能。需要说明的是，本技术设计了一种永磁直流无刷电机装置，不但组装方便，生产成本较低，而且该电机装置工作时噪音有所降低，温升也有所减小，可以确保驱动器工作稳定可靠，电机装置的使用寿命得到延长，提高了装置的效率，同时位置传感器PCB板和霍尔元件方便更换，维修方便，避免维修不当造成二次损坏，减轻售后压力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相直流无刷电机装置，所述三相直流无刷电机装置包括：减速器（1）；位置传感器PCB板（2）；磁环（3）；电机定子（4）和转子（5），所述定子包括线圈和硅钢片，硅钢片沿着电机轴以环绕电机轴的方式设置在机壳的内周表面，所述转子包括磁钢和硅钢片。

【技术特征摘要】
1.一种三相直流无刷电机装置，所述三相直流无刷电机装置包括：减速器（1）；位置传感器PCB板（2）；磁环（3）；电机定子（4）和转子（5），所述定子包括线圈和硅钢片，硅钢片沿着电机轴以环绕电机轴的方式设置在机壳的内周表面，所述转子包括磁钢和硅钢片。2.根据权利要求1所述的三相直流无刷电机装置，其特征在于：所述电机装置用于汽车雨刮器系统。3.根据权利要求1所述的三相直流无刷电机装置，其特征在于：所述电机装置为9槽4极三相直流无刷电机。4.根据权利要求1所述的三相直流无刷电机装置，其特征在于：所述位置传感器PCB板采用的位置传感器为霍尔传感器，并且霍尔...

【专利技术属性】
技术研发人员：周永勤，胡博，张纪勇，王宁，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23