一种基于钐钴磁瓦的无刷直流方波电机转子结构制造技术

本发明专利技术涉及一种基于钐钴磁瓦的无刷直流方波电机转子结构，包括多组磁瓦组、转子轴、护套和磁隔板，磁隔板位于磁瓦组之间，磁瓦组包括S极磁瓦组和N极磁瓦组，S极磁瓦组和N极磁瓦组通过磁隔板间隔设置，形成完整的360

【技术实现步骤摘要】
一种基于钐钴磁瓦的无刷直流方波电机转子结构


[0001]本专利技术涉及电机转子
，尤其是涉及一种基于钐钴磁瓦的无刷直流方波电机转子结构。

技术介绍

[0002]随着稀土永磁材料以及电力电子技术的发展，近年来，基于钐钴磁钢的永磁无刷直流电机已在航天航空等高新
大量应用，对永磁无刷的直流电机的功率密度要求越来越高。永磁无刷直流电机分两种形式：方波电机和正弦波电机，同样体积的方波电机比正弦波电机输出功率高出约15％。目前，由于钐钴磁瓦充磁工艺为径向平行充磁，导致转子结构为表贴式磁瓦的无刷永磁直流方波电机产生的反电动势波形为非“梯子”形，在无刷方波电机驱动控制方式下，电机输出力矩降低。
[0003]在无刷方波电机驱动控制方式下，无刷直流方波电动机的反电动势波形成“梯子”形且波形波顶宽不小于60
°
电角度是非常关键的，它直接关系到输出力矩的大小。尤其在航天航空的某些领域中对电机运行平稳性要求不高，但要求电机在有限的空间体积下输出最大力矩，因此基于无刷方波电机控制方式的无刷直流方波电机工作时，电机的“梯子”形反电动势波形且波形波顶宽不小于60
°
电角度的特性就显得尤为重要。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的无刷永磁直流方波电机产生的反电动势波形为非“梯子”形，导致电机输出力矩降低的缺陷而提供一种基于钐钴磁瓦的无刷直流方波电机转子结构。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]一种基于钐钴磁瓦的无刷直流方波电机转子结构，包括多组磁瓦组、转子轴、护套和磁隔板，所述磁隔板位于磁瓦组之间，所述磁瓦组包括S极磁瓦组和N极磁瓦组，所述S极磁瓦组和N极磁瓦组通过磁隔板间隔设置，拼接形成完整的360
°
圆周结构，所述转子轴位于磁隔板和多组磁瓦组形成的圆周结构的内圈中，所述护套设于磁隔板和多组磁瓦组形成的圆周结构的外圈上。
[0007]所述转子轴为转子磁路的承载部分，所述磁瓦组为转子的励磁源，所述磁隔板装配在磁瓦组之间用来防止漏磁。
[0008]所述S极磁瓦组包括多个S极磁瓦。
[0009]进一步地，单个所述S极磁瓦组中S极磁瓦的数量优选为5个。
[0010]进一步地，多个所述S极磁瓦的尺寸相同，且紧密贴合在一起。
[0011]所述N极磁瓦组包括多个N极磁瓦。
[0012]进一步地，单个所述N极磁瓦组中N极磁瓦的数量优选为5个。
[0013]进一步地，多个所述N极磁瓦的尺寸相同，且紧密贴合在一起。
[0014]拼接而成的S极磁瓦组和N极磁瓦组形成等效的径向辐射磁场，从而改善无刷方波
电机的反电动势波形。
[0015]所述S极磁瓦组和N极磁瓦组的材料均为钐钴磁钢。
[0016]相邻所述S极磁瓦组和N极磁瓦组的中轴线关于转子轴的中心的夹角为90
°
。
[0017]所述护套与磁隔板和多组磁瓦组的形成的圆周结构的装配形式为过盈配合，固定转子强度。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0019]本专利技术将钐钴磁瓦等分成五份，再将五份同极性的S极磁瓦或五份同极性的N极磁瓦拼接成一个完整的磁瓦，通过拼接结构，将原先钐钴磁瓦的径向平行充磁改善成等效的径向辐射充磁，极大的改善了因钐钴磁瓦径向平行充磁带来的局限性；同时无刷直流方波电机的反电动势波形因钐钴磁瓦的充磁方向近似为径向辐射充磁而成“梯子”形，从而有效提高了基于无刷方波电机驱动控制方式的无刷直流方波电动机的输出力矩。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的结构示意图；
[0021]图2为本专利技术方波电机的结构示意图；
[0022]图3为本专利技术基于拼接结构钐钴磁瓦的无刷方波电机反电动势的示意图；
[0023]图4为本专利技术基于非拼接结构钐钴磁瓦的无刷方波电机反电动势的示意图。
[0024]附图标记：
[0025]1‑
S极磁瓦；2
‑
N极磁瓦；3
‑
转子轴；4
‑
护套；5
‑
磁隔板；6
‑
电机定子。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0027]实施例
[0028]如图1所示，一种基于钐钴磁瓦的无刷直流方波电机转子结构，包括多组磁瓦组、转子轴3、护套4和磁隔板5，磁隔板5位于磁瓦组之间，磁瓦组包括S极磁瓦组和N极磁瓦组，S极磁瓦组和N极磁瓦组通过磁隔板5间隔设置，拼接形成完整的圆周结构，转子轴3位于磁隔板5和多组磁瓦组形成的圆周结构的内圈中，护套4设于磁隔板5和多组磁瓦组形成的圆周结构的外圈上。
[0029]转子轴3为转子磁路的承载部分，磁瓦组为转子的励磁源，磁隔板5装配在磁瓦组之间用来防止漏磁。
[0030]S极磁瓦组包括多个S极磁瓦1。
[0031]单个S极磁瓦组中S极磁瓦1的数量优选为5个。
[0032]多个S极磁瓦1的尺寸相同，且紧密贴合在一起。
[0033]N极磁瓦组包括多个N极磁瓦2。
[0034]单个N极磁瓦组中N极磁瓦2的数量优选为5个。
[0035]多个N极磁瓦3的尺寸相同，且紧密贴合在一起。
[0036]拼接而成的S极磁瓦组和N极磁瓦组形成等效的径向辐射磁场，从而改善无刷方波
电机的反电动势波形。
[0037]S极磁瓦组和N极磁瓦组的材料均为钐钴磁钢。
[0038]相邻S极磁瓦组和N极磁瓦组的中轴线关于转子轴3的中心的夹角为90
°
。
[0039]护套4与磁隔板5和多组磁瓦组的形成的圆周结构的装配形式为过盈配合，固定转子强度，护套4外设有电机定子6。
[0040]无刷直流电机的槽极比为整数方案适用于无刷方波电机，如图2所示，本实施例中，电机采用基于三相绕组星形接法的12槽4级的方案。
[0041]具体实施时，当转子上的钐钴磁瓦为拼接结构和非拼接结构时，分别进行仿真计算，结果如图3和图4所示，钐钴磁瓦拼接结构的无刷方波电机，输出的反电动势波形更接近理想反电动势的“梯子”形波形；通过选择合理的极弧系数，近似“梯子”形反电动势波形波顶宽不小于60
°
电角度。
[0042]当钐钴磁瓦的拼接结构的数量越多，钐钴磁瓦的充磁方向越接近径向辐射充磁，反电动势波形越接近梯子形，对输出的反电动势波形进行大为改善，极大的削弱了钐钴磁瓦径向平行充磁带来的影响，从而提高了无刷直流方波电机的输出力矩。
[0043]此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，所取名称可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本专利技术结构所做的举例说明。凡依据本专利技术构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于钐钴磁瓦的无刷直流方波电机转子结构，其特征在于，包括多组磁瓦组、转子轴(3)、护套(4)和磁隔板(5)，所述磁隔板(5)位于磁瓦组之间，所述磁瓦组包括S极磁瓦组和N极磁瓦组，所述S极磁瓦组和N极磁瓦组通过磁隔板(5)间隔设置，拼接形成完整的圆周结构，所述转子轴(3)位于磁隔板(5)和多组磁瓦组形成的圆周结构的内圈中，所述护套(4)设于磁隔板(5)和多组磁瓦组形成的圆周结构的外圈上。2.根据权利要求1所述的一种基于钐钴磁瓦的无刷直流方波电机转子结构，其特征在于，所述S极磁瓦组包括多个S极磁瓦(1)。3.根据权利要求2所述的一种基于钐钴磁瓦的无刷直流方波电机转子结构，其特征在于，单个所述S极磁瓦组中S极磁瓦(1)的数量优选为5个。4.根据权利要求2所述的一种基于钐钴磁瓦的无刷直流方波电机转子结构，其特征在于，多个所述S极磁瓦(1)的尺寸相同，且紧密贴合在一起。5.根据权利要求1所述的一种基于钐钴磁瓦的无...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亮亮，李毅飞，欧阳江力，汪佳斌，谢红，
申请(专利权)人：上海航天智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：