一种行星齿轮式无刷直流电机制造技术

本发明专利技术公开了一种行星齿轮式无刷直流电机，其中，所述行星齿轮式无刷直流电机包括：包括定子总成、转子总成、输出机构、控制系统和电机外壳。该行星齿轮式无刷直流电机将行星齿轮减速器和无刷直流电机相结合，使输出的转速更加符合普遍的需求，提高了传动的效率，节约了资源。

A Planetary Gear Brushless DC Motor

The invention discloses a planetary gear brushless DC motor, in which the planetary gear brushless DC motor comprises a stator assembly, a rotor assembly, an output mechanism, a control system and a motor housing. The planetary gear brushless DC motor combines planetary gear reducer with brushless DC motor, which makes the output speed more in line with the general demand, improves the transmission efficiency and saves resources.

【技术实现步骤摘要】
一种行星齿轮式无刷直流电机
本专利技术涉及直流电机领域，具体而言，涉及一种行星齿轮式无刷直流电机。
技术介绍
有刷直流电机通过换向器和电刷装置进行机械换向，会出现火花多、易受电磁干扰、运行噪声大以及运行寿命短的问题。随着电子元器件的发展，逐渐采用电子换向装置取代机械换向，无刷直流电机也因此得到发展。无刷直流电机主要由转子、定子和位置传感器三部分等组成，当无刷直流电动机定子绕组的某相通电时，该相电流产生的磁场与转子永久磁铁所产生的磁场相互作用而产生转矩，驱动转子旋转。位置传感器将转子磁铁位置变换成电信号去控制电子开关线路，从而使定子的各项绕组按一定的次序导通，使定子的相电流随转子位置的变化而按正确的次序换相。这样才能让电子磁场随转子的旋转不断地变化、产生于转子转速同步的旋转磁场，并使定子磁场与转子的磁场始终保持90°左右的空间角，用最大转矩推动转子旋转。由于电子开关线路的导通次序与转子转角同步，起到机械换向器的换向作用，保证了电动机在运行过程中定子与转子的磁场始终保持基本垂直，以提高运行效率。无刷直流电机具有高效率、低能耗、低噪音、超长寿命、高可靠性、可伺服控制、无级变频调速等优点，被广泛应用在各个领域。行星齿轮减速器是一种应用行星式传动原理，采用齿轮啮合的传动装置。行星齿轮减速器的传动装置包括太阳轮、行星轮和齿圈，其中行星轮由行星架的固定轴支承，允许行星轮在支承轴上转动，行星轮和太阳轮、齿圈是处于常啮合状态的。其中，位于行星齿轮传动机构中心的是太阳轮，太阳轮和行星轮常啮合，两者外齿轮啮合旋转方向相反。齿圈是内齿轮，它和行星轮啮合，两者间旋转方向相同。行星齿轮减速器通过齿轮之间的啮合达到减速效果，行星轮的个数取决于行星减速机的设计负荷，通常有三个或四个，个数愈多承担负荷愈大。行星齿轮减速器最显著的特点是在传递动力时可以进行功率分流，并且输入轴和输出轴处在同一水平线上。所以行星齿轮传动现已被广泛应用于各种机械传动系统中的减速器、增速器和变速装置。尤其是因其具有“高载荷、大传动比”的特点而在飞行器和车辆中得到大量应用。传统无刷直流电动机的输出转速往往过高，在实际使用过程中，一般都要经行星齿轮减速机或其他减速设备后才能满足转速的要求，明显降低了传动的效率，也消耗了更多资源。
技术实现思路
为了克服传统无刷直流电动机输出转速过高的不足，本专利技术提供了一种行星齿轮式无刷直流电机，该行星齿轮式无刷直流电机将行星齿轮减速器和无刷直流电机相结合，使输出的转速更加符合普遍的需求，提高了传动的效率，节约了资源。相应地，本专利技术实施例提供了一种行星齿轮式无刷直流电机，所述行星齿轮式无刷直流电机包括定子总成、转子总成、输出机构、控制系统和电机外壳；所述定子总成包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯内壁设置有第一齿廓，所述定子绕组按预设方式设置在所述定子铁芯内；所述转子总成包括多个外周设置有第二齿廓的行星齿轮和与所述定子铁芯同轴设置的转子铁芯，所述转子铁芯上设置有永磁体；所述转子铁芯包括转子段，所述转子段外周设置有第三齿廓；所述多个行星齿轮设置在所述转子铁芯和所述定子铁芯之间，并基于所述第二齿廓分别与所述转子铁芯第三齿廓和所述定子铁芯第一齿廓啮合；所述输出机构包括与所述转子铁芯同轴设置的输出连接件，所述输出连接件的输入端与所述多个行星齿轮连接；所述控制系统包括用于检测所述转子铁芯极性的位置传感器、电子换向器和驱动器；所述定子铁芯固定在所述外壳内，所述位置传感器、电子换向器和驱动器设置在所述电机外壳上，所述位置传感器和电子换向器分别与所述驱动器连接。可选的实施方式，所述转子铁芯还包括设置在所述转子段轴向两端的第一转轴段和第二转轴段，所述第一转轴段与所述电机基座滑动配合，所述第二转轴段与所述输出连接件滑动配合。可选的实施方式，所述输出连接件在朝向所述转子铁芯的一侧上设置有环形轴承座，所述第二转轴段配合在所述环形轴承座上。可选的实施方式，所述电机基座和电机端盖的材料为铸铁。可选的实施方式，所述行星齿轮沿轴向开有销孔。可选的实施方式，所述输出机构还包括分别设置在所述输出连接件两侧的销轴和输出轴，所述多个销轴分别伸入相应多个行星齿轮的销孔中，所述输出轴与所述输出连接件同轴设置。可选的实施方式，所述输出轴上设置有键槽。可选的实施方式，所述定子绕组为三相定子绕组.可选的实施方式，所述三相定子绕组采用星形接线方式或三角形接线方式。可选的实施方式，所述定子铁芯的第一齿廓、行星齿轮的第二齿廓和转子铁芯的第三齿廓为渐开线齿廓。本专利技术实施例提供了一种行星齿轮式无刷直流电机，该行星齿轮式无刷直流电机将行星齿轮减速器中太阳轮与无刷直流电机的转子相结合，避免因为装配、磨损等问题产生偏心导致电机出现故障，同时其可靠性更好，减速效果更优；将行星齿轮减速器中外齿圈与无刷直流电机的定子总成相接结合，减少了零部件的使用，使电机体积得到缩小，提高了空间的利用率；转子总成和输出机构的直接连接，减少了传动的损耗，提高了传动的效率；电机外壳的设置，对电机内部组件起到了保护作用，延长了电机的使用寿命。可见，该行星齿轮式无刷直流电机具有结构紧凑、体积小、传动效率高和使用寿命长的优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施例中行星齿轮式无刷直流电机的三维结构视图；图2是本专利技术实施例中行星齿轮式无刷直流电机三维结构的局部剖视图；图3是本专利技术实施例中行星齿轮式无刷直流电机三维结构的爆炸视图；图4是本专利技术实施例中行星齿轮式无刷直流电机定子总成的三维结构视图；图5是本专利技术实施例中行星齿轮式无刷直流电机转子总成的三维结构视图；图6是本专利技术实施例中行星齿轮式无刷直流电机输出机构的三维结构视图；图7是本专利技术实施例中电机基座的三维结构视图；图8是本专利技术实施例中电机端盖的三维结构视图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1是本专利技术实施例中行星齿轮式无刷直流电机的三维结构视图，图2是本专利技术实施例中行星齿轮式无刷直流电机三维结构的局部剖视图，图3是本专利技术实施例中行星齿轮式无刷直流电机三维结构的爆炸视图。本专利技术实施例提供了一种行星齿轮式无刷直流电机，该行星齿轮式无刷直流电机包括定子总成1、转子总成2、输出机构3和电机外壳4。具体的，定子总成1固定在所述电机外壳4内，转子总成2设置在定子总成1的内部，所述输出机构3与转子总成2配合连接；所述电机外壳4包裹着定子总成1、转子总成2和输出机构3，电机外壳4包括电机基座5和与电机基座5相连接的电机端盖6。图4是本专利技术实施例中行星齿轮式无刷直流电机定子总成的三维结构视图，定子总成1是行星齿轮式无刷直流电机中静止不动的部分。定子总成1包括定子铁芯11以及设置在所述定子铁芯上的定子绕组(图中未示出)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种行星齿轮式无刷直流电机，其特征在于，所述行星齿轮式无刷直流电机包括定子总成、转子总成、输出机构、控制系统和电机外壳；所述定子总成包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯内壁设置有第一齿廓，所述定子绕组按预设方式设置在所述定子铁芯内；所述转子总成包括多个外周设置有第二齿廓的行星齿轮和与所述定子铁芯同轴设置的转子铁芯，所述转子铁芯上设置有永磁体；所述转子铁芯包括转子段，所述转子段外周设置有第三齿廓；所述多个行星齿轮设置在所述转子铁芯和所述定子铁芯之间，并基于所述第二齿廓分别与所述转子铁芯第三齿廓和所述定子铁芯第一齿廓啮合；所述输出机构包括与所述转子铁芯同轴设置的输出连接件，所述输出连接件的输入端与所述多个行星齿轮连接；所述控制系统包括用于检测所述转子铁芯极性的位置传感器、电子换向器和驱动器；所述定子铁芯固定在所述外壳内，所述位置传感器、电子换向器和驱动器设置在所述电机外壳上，所述位置传感器和电子换向器分别与所述驱动器连接。

【技术特征摘要】
1.一种行星齿轮式无刷直流电机，其特征在于，所述行星齿轮式无刷直流电机包括定子总成、转子总成、输出机构、控制系统和电机外壳；所述定子总成包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯内壁设置有第一齿廓，所述定子绕组按预设方式设置在所述定子铁芯内；所述转子总成包括多个外周设置有第二齿廓的行星齿轮和与所述定子铁芯同轴设置的转子铁芯，所述转子铁芯上设置有永磁体；所述转子铁芯包括转子段，所述转子段外周设置有第三齿廓；所述多个行星齿轮设置在所述转子铁芯和所述定子铁芯之间，并基于所述第二齿廓分别与所述转子铁芯第三齿廓和所述定子铁芯第一齿廓啮合；所述输出机构包括与所述转子铁芯同轴设置的输出连接件，所述输出连接件的输入端与所述多个行星齿轮连接；所述控制系统包括用于检测所述转子铁芯极性的位置传感器、电子换向器和驱动器；所述定子铁芯固定在所述外壳内，所述位置传感器、电子换向器和驱动器设置在所述电机外壳上，所述位置传感器和电子换向器分别与所述驱动器连接。2.根据权利要求1所述的行星齿轮式无刷直流电机，其特征在于，所述转子铁芯还包括设置在所述转子段轴向两端的第一转轴段和第二转轴段，所述第一转轴段与所述电机基座滑动配合，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋雷，程韬波，徐利华，邵明，周雪峰，
申请(专利权)人：华南智能机器人创新研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44