一种直流无刷电动机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种直流无刷电动机。其包括从上至下依次安装在同一轴线上的外转子组件、圆环磁石、电枢绕组组件、叠压定子和机座组件，所述外转子组件包括前端盖以及与所述前端盖开模浇注一体成型的机壳和转轴；所述电枢绕组组件包括空心杯电枢绕组、绕组线头连接板和端子线；所述叠压定子安装在机座组件的中间圆柱上，叠压定子由若干无齿槽结构硅钢片叠压而成；所述机座组件包括法兰、设置在法兰内的轴承和垫片、以及设置在法兰上方的中间圆柱。本实用新型专利技术中，电机装配精度提高，组装工艺简单且成本降低；电机运行更加平稳，振动、噪声降低，而且空间利用率更高，有利于减小电机尺寸，提高电机功率密度；电机的输出效率明显提升。

Brushless DC motor

The utility model discloses a DC brushless motor. The outer rotor assembly comprises an outer rotor assembly, a ring magnet, an armature winding assembly, a laminated stator and a frame assembly, which are successively mounted on the same axis from top to bottom. The outer rotor assembly comprises a front end cover, a casing and a rotating shaft formed in an integral way with the opening and casting of the front end cover, and the armature winding assembly comprises a hollow cup armature winding, and a hollow cup armature winding. The winding head connecting plate and terminal wire; the superimposed stator is mounted on the middle cylinder of the frame assembly, and the superimposed stator is composed of a number of slotless silicon steel sheets; the frame assembly comprises a flange, bearings and gaskets arranged in the flange, and an intermediate cylinder arranged above the flange. In the utility model, the motor assembly precision is improved, the assembly process is simple and the cost is reduced; the motor runs more smoothly, the vibration and noise are reduced, and the space utilization ratio is higher, which is beneficial to reducing the size of the motor and improving the power density of the motor; and the output efficiency of the motor is obviously improved.

【技术实现步骤摘要】
一种直流无刷电动机
本技术涉及永磁电机
，尤其涉及一种直流无刷电动机。
技术介绍
直流无刷电动机典型的应用领域为无人机行业，以无人机动力电机为例，目前主要采用常规的永磁无刷直流电动机、空心杯有刷电动机和普通铁芯有刷电动机。其中，常规的永磁无刷直流电动机的定子采用的是有齿槽结构的硅钢片叠装而成，漆包铜线可以方便地绕制在定子齿上，但存在一些缺陷：其一，存在一定的齿槽转矩，使得电机的振动、噪声比较明显；其二，开有齿槽的定子经规整地绕制漆包线后仍然存在一定的空间浪费；其三，有齿槽结构的定子不适应于小尺寸结构，因而应用于无人机领域存在不足之处；其四，有齿槽结构的定子通常齿部磁通密度设计值较高(1.8T左右)，在磁场交变频率(14极磁石)高达近一千赫兹下铁损值增加十分显著，影响电机的输出效率。此外，由于普通无刷电机一些零部件采用机加工的方式，因此成本比较高。空心杯有刷电动机虽然在一定条件下效率/功率密度比较高，但是它拥有的电刷结构和高速转动的空心杯绕组，使得运行转速和承载电流有限，而且电刷容易磨损，使用寿命有限，主要应用于中、低档无人机产品中。而普通的铁芯有刷电机因其诸多缺点，基本上只能在低端的玩具型无人机领域使用。因此，针对目前市面上的这些无人机动力电机产品存在的问题，相关
的工程人员有必要开发出电气性能参数更优异且精密、小巧的动力电机，以提高目前主流无人机动力电机的续航时间，同时还能降低成本，为无人机行业注入更多的活力。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种直流无刷电动机，解决了有刷空心杯电机寿命短和永磁无刷电机成本高、效率低的问题，同时具有运行平稳、振动小、噪声低、体积小的优点。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种直流无刷电动机，包括从上至下依次安装在同一轴线上的外转子组件、圆环磁石、电枢绕组组件、叠压定子和机座组件，所述外转子组件包括前端盖以及与所述前端盖开模浇注一体成型的机壳和转轴；所述电枢绕组组件包括空心杯电枢绕组、绕组线头、连接扣和端子线；所述叠压定子安装在机座组件的中间圆柱上，叠压定子由若干无齿槽结构硅钢片叠压而成，所述空心杯电枢绕组套装在所述叠压定子的外侧并胶接固定；所述机座组件包括法兰、设置在法兰内的轴承和垫片、以及设置在法兰上方的中间圆柱，所述法兰在靠近电枢绕组组件的端子线的出口处设有端子线卡扣；所述空心杯电枢绕组通过端子线与无刷驱动器对应端口连接。进一步的，所述机壳为圆环型结构，机壳采用软磁性材料制成，机壳上与前端盖配合的端部设有若干缺口，所述机壳与前端盖通过缺口咬合安装在一起。优选地，所述转轴与前端盖配合一端表面设有滚花，转轴的末端采用紧固环固定。进一步的，所述圆环磁石的中部开设一圆孔，转轴穿过圆孔将圆环磁石套装在外转子组件的机壳内，所述圆环磁石与机壳之间采用间隙配合，且通过强力胶粘接固定。优选地，所述叠压定子的外圆侧包覆绝缘层，所述无齿槽结构硅钢片为圆环型结构。优选地，所述法兰前、后两端设有轴承室，所述轴承安装在轴承室内。优选地，所述外转子组件内的转轴从轴承内孔穿过，轴承端面垫有所述垫片。与现有技术相比，本技术至少具有以下优点：通过上述本技术的技术方案，采用少磁极数、定子无齿槽的结构，机座组件、外转子组件为精密开模件，将多个零件浇注一体，使得电机装配精度提高，拥有较高的结构强度、组装工艺简单且成本降低；叠压定子采用无齿槽结构，空心杯绕组直接套装在叠压定子上，绕组采用先进的绕线工艺，其排线规整且绕组系数较大，使得电机气隙磁场波形的谐波含量大大降低，使得电机运行更加平稳、噪声小，而且空间利用率更高，有利于减小电机尺寸，提高电机功率密度。附图说明图1是本技术实施例提供的一种直流无刷电动机的结构爆炸图；图2是本技术实施例中的外转子组件的结构分解示意图；图3是本技术实施例中的电枢绕组组件的立体结构示意图；图4是本技术实施例中的无齿槽结构硅钢片的平面结构示意图；图5是本技术实施例中的法兰上端端子线卡扣的结构放大示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，为本技术实施例提出的一种直流无刷电动机，包括从上至下依次安装在同一轴线上的外转子组件1、圆环磁石2、电枢绕组组件3、叠压定子4和机座组件5；其中，叠压定子4安装在机座组件5的中间圆柱上，机座组件5包括法兰501、设置在法兰501内的轴承7和垫片6、以及设置在法兰501上方的中间圆柱，法兰501前、后两端设有轴承室，轴承7安装在轴承室内。进一步的，圆环磁石2的中部开设一圆孔，转轴102穿过圆孔将圆环磁石2套装在外转子组件1的机壳101内，圆环磁石2与机壳101之间采用间隙配合，且通过强力胶粘接固定。优选地，外转子组件1内的转轴102从轴承7内孔穿过，轴承7端面垫有垫片6。进一步的，空心杯电枢绕组304套装在叠压定子4的外侧并胶接固定，空心杯电枢绕组304通过端子线303与无刷驱动器(图中未示)对应端口连接。如图2所示，外转子组件1包括前端盖103以及与前端盖103开模浇注一体成型的机壳101和转轴102；机壳101为圆环型结构，机壳101采用导磁性优异的软磁性材料制成，机壳101上与前端盖103配合的端部设有若干缺口，机壳101与前端盖103通过缺口咬合安装在一起。优选地，转轴102与前端盖103配合一端表面采用滚花工艺处理，转轴102的末端采用紧固环8固定，并经过连续激光焊接增加强度。如图3所示，电枢绕组组件3包括空心杯电枢绕组304、绕组线头301、连接扣302和端子线303。本技术技术方案中的，电枢绕组组件3的结构设计主要针对卷绕工艺制作的空心杯电枢绕组304所提出的。如图4所示，叠压定子4由若干无齿槽结构硅钢片叠压而成，无齿槽结构硅钢片为圆环型结构。在具体实施环境中，叠压定子4也可由其它导磁性优异的软磁材料薄片叠装而成，不限于本技术中的硅钢片材料。叠压定子4的外圆面采用绝缘处理，即叠压定子4的外圆侧包覆绝缘层。如图5所示，法兰501在靠近电枢绕组组件3的端子线303的出口处设有端子线卡扣502，使端子线303可以方便地卡入并固定。本技术采用少磁极数的结构设计，磁石磁极数少(2极、4极、6极)，且机壳101、叠压定子4采用软磁材料制成，软磁材料中的磁场交变频率大大减少，在高速下，其对损耗的减小非常显著，电机的输出效率明显提升。下面结合实验过程及数据，对本技术的以电机负载转速9600rpm(频率约160Hz)为例，采用本技术的结构中(磁石1对极，磁场交变频率160Hz)，当定子磁密为1.4T(特斯拉)时，铁损值为14W/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流无刷电动机，包括从上至下依次安装在同一轴线上的外转子组件、圆环磁石、电枢绕组组件、叠压定子和机座组件，其特征在于：所述外转子组件包括前端盖以及与所述前端盖开模浇注一体成型的机壳和转轴；所述电枢绕组组件包括空心杯电枢绕组、绕组线头、连接扣和端子线；所述叠压定子安装在机座组件的中间圆柱上，叠压定子由若干无齿槽结构硅钢片叠压而成，所述空心杯电枢绕组套装在所述叠压定子的外侧并胶接固定；所述机座组件包括法兰、设置在法兰内的轴承和垫片、以及设置在法兰上方的中间圆柱，所述法兰在靠近电枢绕组组件的端子线的出口处设有端子线卡扣；所述空心杯电枢绕组通过端子线与无刷驱动器对应端口连接。

【技术特征摘要】
1.一种直流无刷电动机，包括从上至下依次安装在同一轴线上的外转子组件、圆环磁石、电枢绕组组件、叠压定子和机座组件，其特征在于：所述外转子组件包括前端盖以及与所述前端盖开模浇注一体成型的机壳和转轴；所述电枢绕组组件包括空心杯电枢绕组、绕组线头、连接扣和端子线；所述叠压定子安装在机座组件的中间圆柱上，叠压定子由若干无齿槽结构硅钢片叠压而成，所述空心杯电枢绕组套装在所述叠压定子的外侧并胶接固定；所述机座组件包括法兰、设置在法兰内的轴承和垫片、以及设置在法兰上方的中间圆柱，所述法兰在靠近电枢绕组组件的端子线的出口处设有端子线卡扣；所述空心杯电枢绕组通过端子线与无刷驱动器对应端口连接。2.根据权利要求1所述的直流无刷电动机，其特征在于：所述机壳为圆环型结构，机壳采用软磁性材料制成，机壳上与前端盖配合...

【专利技术属性】
技术研发人员：马开宏，张子茂，
申请(专利权)人：深圳市万至达电机制造有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44