包括紧凑且低噪声的同步磁阻马达的机电致动器制造技术

技术编号:44732902 阅读:16 留言:0更新日期:2025-03-21 17:57
本发明专利技术涉及一种用于致动遮蔽装置、比如卷帘或百叶窗的机电致动器,其包括外壳、旨在紧固到固定结构的头部、同步型马达、减速器和马达控制单元,马达、减速器和控制单元插入到机电致动器的外壳中,马达包括:圆柱形转子;圆柱形定子,该定子围绕转子同轴地设置并且包括朝向转子径向延伸的多个齿;以及线圈,该线圈围绕定子的齿中的每一个齿卷绕;定子具有小于55mm的外径,转子由金属片材板的组件形成并且包括围绕转子的纵向轴线的凹部,转子包括形成四个磁极的凹部的布置,转子的每个磁极包括两个或三个凹部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及电动马达领域,并且更具体地涉及功率范围从几十瓦至几百瓦的同步“无刷”电动马达领域。此类马达例如在家庭自动化设备领域的机电致动器中实施。这些致动器特别用于使卷绕轴或管旋转,以驱动卷帘或百叶窗来遮蔽建筑物的窗户或门。


技术介绍

1、同步“无刷”电动马达常规地包括转子和包括多个绕组的定子。在马达被装配到驱动卷绕管旋转的机电致动器的应用中,出于空间的原因,期望将致动器容纳在卷绕管中,这在体积和温度方面对致动器施加了很大的约束。实际上,马达本身被封装在致动器的外壳中,该外壳通常由金属制成。马达的直径因此被限制在几厘米。在这些条件下,很难给马达通风。另一方面,致动器在其被安装在安装在建筑物的立面上的卷帘或百叶窗的卷绕管中时也可能经受高温。马达的长度也尽可能地减小,以允许致动器长度适应最广泛的应用范围。

2、在同步“无刷”电动马达领域,与其他马达(比如笼型感应马达)相比,同步磁阻马达由于其性能(特别是在功率重量比和噪声方面)而越来越受欢迎。同步磁阻马达可以提供正弦或梯形信号。同步磁阻马达还经常包括霍尔效应传感器,用于检测转子相对于定子的位置。

3、同步磁阻马达的一个主要优点是它们可以在没有磁体的情况下运行。这个特征使得可以限制生产成本和克服采购磁体的任何困难。然而,主要的困难在于、并且特别在于转子的结构,其直径特别小。

4、然而,通过减小马达的尺寸,在马达内产生的电磁力和马达的机械元件之间出现共振现象。这些共振现象对应于噪声频谱,该噪声频谱可能包括可听频率范围内的峰值,而该峰值被证明对人类来说是令人讨厌的。

5、因此,期望提出对同步磁阻型马达的改进,以便适应它们的制造,而不损害它们在产生的转矩、功耗、释放的热量和产生的噪声方面的性能。


技术实现思路

1、实施例涉及一种用于致动遮蔽装置、比如卷帘或百叶窗的机电致动器,其包括外壳、旨在紧固到固定结构的头部、永磁体同步型马达、减速器和马达控制单元,马达、减速器和控制单元插入到机电致动器的外壳中,马达包括:圆柱形转子;圆柱形定子,该定子围绕转子同轴地设置并且包括朝向转子径向延伸的多个齿;以及线圈,该线圈围绕定子的齿中的每一个齿形成绕组;其特征在于,定子具有小于55mm的外径,转子由金属片材板的组件形成,转子包括围绕转子的纵向轴线的凹部,转子包括形成四个磁极的凹部的布置,转子的每个磁极包括两个或三个凹部。

2、如此限定的马达致动器特别紧凑且便宜,同时提供特别适于低转矩的卷帘控制应用的性能。特别地,这种转子制造技术被证明是特别便宜和快速的。另外,使得可以根据期望的性能(特别是由马达提供的转矩)容易地改变马达的长度。凹部的数量对马达可以提供的转矩值的影响必须通过在转子部段的空间中制造这些壳体的技术可行性和转子的机械强度来平衡。因此,每个磁极凹部的最佳数量等于两个或三个。

3、根据一个实施例,定子包括六个齿。

4、可以通过选择减少数量的“磁”极和绕组来减小马达直径,而不影响马达在转矩、功耗和散热方面的性能。6绕组/4“磁”极对在百叶窗和卷帘应用领域具有令人感兴趣的性能,具有特别紧凑的定子。

5、根据一个实施例,转子包括在转子的面向磁极的每一个磁极的圆柱面上延伸的第一转子凹槽,第一转子凹槽以位于磁极的穿过转子的纵向轴线的第一中间平面外侧的线为中心。

6、通过改变马达的气隙磁导,该第一凹槽使得可以衰减由马达发出的噪声频谱中令人讨厌的峰值,而不会显著影响马达的性能。

7、根据一个实施例,转子包括在转子的面向磁极中的每一个磁极的圆柱面上延伸的第二转子凹槽。

8、第二凹槽也改变了马达的气隙磁导,并且因此也可以改变噪声频谱。

9、根据一个实施例,第一转子凹槽和第二转子凹槽相对于第一平面对称地设置。

10、该第二凹槽使得可以使马达在两个旋转方向上的行为对称,从而无论马达的旋转方向如何,都可以获得相同的结果。由于这种布置,马达在噪声和性能方面的行为的对称性可以适于致动器的用于卷绕或展开移动掩蔽件的操作,而不管致动器的安装方向如何。

11、根据一个实施例,第一转子凹槽或第二转子凹槽或者第一转子凹槽和第二转子凹槽中的每一个具有以下特征中的至少一个:

12、相对于第一平面围绕转子的纵向轴线的在0°至35°之间的角度位置,半圆形部段,以及

13、具有0.4至1.8mm之间的半径的半圆形部段。

14、根据一个实施例,定子的每个齿包括形成在齿的自由端部中的定子凹槽。

15、这种与转子上的一个或两个凹槽相结合或不相结合的布置也使得可以降低由马达发出的可听噪声峰值,而不会显著影响马达的性能。

16、根据一个实施例,形成在定子的每个齿中的定子凹槽具有以下特征中的至少一个:

17、定子凹槽居中地位于齿的穿过定子的纵向轴线的第二中间平面中,

18、定子凹槽具有0.2至3mm的宽度,并且

19、定子凹槽具有0.2至6mm的深度。

20、定子的齿中的凹槽的中心位置使得可以进一步降低由马达发出的可听噪声峰值。

21、根据一个实施例,致动器由交流电网供电。

22、根据一个实施例,控制单元对马达施加正弦或梯形控制。

23、马达的性能可以通过这些控制类型中的任何一种来实现。

24、根据一个实施例,定子由金属片材板的组件形成。

25、这种制造技术被证明是特别快速且便宜的。另外,使得可以根据期望的性能(特别是由马达提供的转矩)容易地改变定子的长度。另外,这种技术使得可以简化凹槽的生产,该凹槽可以通过在金属片材板中形成凹口来获得。

26、根据一个实施例,马达具有小于或等于300w的功率。

27、马达的前述特征特别适合于用于该功率范围内的马达。

28、根据一个实施例,形成转子的片材的厚度在0.3和0.7mm之间,优选地0.5mm。

29、实施例还可以涉及包括如同先前限定的致动器的卷帘或百叶窗类型的遮蔽装置。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于致动遮蔽装置、比如卷帘或百叶窗的机电致动器,其包括外壳(52)、旨在紧固到固定结构(61)的头部(54)、同步型马达(1a、1b、1c、1d、56)、减速器(57)和马达控制单元(55),所述马达(1a、1b、1c、1d、56)、所述减速器(57)和所述控制单元(55)插入到所述机电致动器的外壳(52)中,所述马达包括:

2.根据权利要求1所述的致动器,其中,所述定子(2,2’)包括六个齿。

3.根据权利要求1和2中的任一项所述的致动器,其中,所述转子(3’,3”)包括在转子的面向所述磁极中的每一个磁极的圆柱面上延伸的第一转子凹槽(35),所述第一转子凹槽以位于磁极的穿过所述转子的纵向轴线的第一中间平面外侧的线为中心。

4.根据权利要求3所述的致动器,其中,所述转子(3”)包括在转子的面向所述磁极中的每一个磁极的圆柱面上延伸的第二转子凹槽(35’)。

5.根据权利要求4所述的致动器,其中,所述第一转子凹槽和第二转子凹槽(35,35’)相对于所述第一平面对称地设置。

6.根据权利要求4或5所述的致动器,其中,所述第一转子凹槽或第二转子凹槽(35,35’)或所述第一转子凹槽和第二转子凹槽中的每一个具有以下特征中的至少一个:

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的致动器,其中,所述定子(2’)的每个齿(21)包括形成在所述齿的自由端部中的定子凹槽(25)。

8.根据权利要求7所述的致动器,其中,形成在所述定子(2’)的每个齿(21)中的定子凹槽(25)具有以下特征中的至少一个:

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的致动器,其中,所述致动器由交流电网供电。

10.根据权利要求9所述的致动器,其中,所述控制单元(55)对所述马达施加正弦或梯形控制。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的致动器,其中,所述定子(2,2’)由金属片材板的组件形成。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的致动器,其中,所述马达(1a,1b,1c,1d,56)具有小于或等于300W的功率。

13.根据权利要求1至12中的任一项所述的致动器,其中,形成所述转子的片材的厚度在0.3至0.7mm之间,优选为0.5mm。

14.一种卷帘或百叶窗型遮蔽装置,包括根据权利要求1至13中的任一项所述的致动器。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于致动遮蔽装置、比如卷帘或百叶窗的机电致动器,其包括外壳(52)、旨在紧固到固定结构(61)的头部(54)、同步型马达(1a、1b、1c、1d、56)、减速器(57)和马达控制单元(55),所述马达(1a、1b、1c、1d、56)、所述减速器(57)和所述控制单元(55)插入到所述机电致动器的外壳(52)中,所述马达包括:

2.根据权利要求1所述的致动器,其中,所述定子(2,2’)包括六个齿。

3.根据权利要求1和2中的任一项所述的致动器,其中,所述转子(3’,3”)包括在转子的面向所述磁极中的每一个磁极的圆柱面上延伸的第一转子凹槽(35),所述第一转子凹槽以位于磁极的穿过所述转子的纵向轴线的第一中间平面外侧的线为中心。

4.根据权利要求3所述的致动器,其中,所述转子(3”)包括在转子的面向所述磁极中的每一个磁极的圆柱面上延伸的第二转子凹槽(35’)。

5.根据权利要求4所述的致动器,其中,所述第一转子凹槽和第二转子凹槽(35,35’)相对于所述第一平面对称地设置。

6.根据权利要求4或5所述的致动器,其中,所述第一转子凹槽或第二转子凹槽(35,35’...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒂埃里·托兰斯罗南·若尔若弗雷德里克·吉隆阿卜杜勒穆奈姆·图兹米歇尔·埃凯
申请(专利权)人:尚飞运营有限公司
类型:发明
国别省市:

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