无铁芯盘式绕组轴向磁场无刷电机制造技术

本实用新型专利技术适用于电机领域，提供了一种无铁芯盘式绕组轴向磁场无刷电机，本实用新型专利技术的无刷电机的定子组件无铁芯，彻底消除了铁芯损耗和齿槽转矩波动，并采用轴向磁场以减小磁回路长度，从而减少磁路损耗，提高磁材料利用率，整体提高了电机的效率，扩大了产品的应用领域。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电机领域，尤其涉及一种无铁芯盘式绕组轴向磁场无刷电机。
技术介绍
目前，常规的无刷电机均采用冲制硅钢片叠铆成电机定、转子铁芯，然后将铜线绕于铁芯齿槽内构成电机的电磁结构，采用这种结构的无刷电机，由于电机的磁场为径向磁场，整体磁回路较长，电机转动时铁芯内产生交变磁路，导致铁芯产生磁滞与涡流损耗进而影响电机效率，而且由于存在铁芯的齿槽而产生齿槽转矩波动，使电机不能满足某些精密仪器仪表领域的使用要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种无铁芯盘式绕组轴向磁场无刷电机，其不使用铁芯以彻底消除铁芯损耗和齿槽转矩波动，并采用轴向磁场以减小磁回路长度，从而减少磁路损耗，提高磁材料利用率，整体提高了电机的效率。本技术是这样实现的，一种无铁芯盘式绕组轴向磁场无刷电机，包括定子组件和转子组件，所述定子组件包括定子绕组、空心轴、电源线，所述定子绕组与所述空心轴垂直设置且固设于所述空心轴上，所述电源线从所述空心轴的内孔穿入并从所述空心轴的侧孔穿出，穿出后的所述电源线电连接到所述定子绕组上；所述转子组件包括前端盖、后端盖、磁铁，所述前端盖和后端盖固定配合；所述磁铁分别固设于所述前端盖和后端盖的内壁且与所述定子绕组相对设置；所述前端盖和后端盖分别套设于所述空心轴上且转动连接；所述定子绕组与所述磁铁之间设有间隙。具体地，所述定子绕组为环状，由多个线圈首尾连接、环绕形成。具体地，所述单个线圈呈扇形、圆形或多边形。具体地，所述多个磁铁分别在所述前端盖和后端盖的内壁组合排列成环形。具体地，所述单个磁铁呈扇形、圆形或多边形。具体地，所述前端盖上开设有一轴向前端盖通孔，所述前端盖通孔内固设有一前端盖轴承，所述空心轴穿设于所述前端盖轴承上。具体地，所述后端盖上开设有一轴向后端盖通孔，所述后端盖通孔内固设有一后端盖轴承，所述空心轴穿设于所述后端盖轴承上。进一步地，所述定子绕组表面包覆有一塑胶层。与常规的无刷电机相比，本技术具有如下优点1.本技术的定子组件无铁芯，避免了采用硅钢片制作的铁芯，彻底消除了使用铁芯会产生的磁滞和涡流损耗，提高了产品的效率。2.本技术的定子组件无铁芯，也无铁芯齿槽，彻底消除了常规铁芯电机无法避免的齿槽转矩波动，使得电机运转更平滑，特别适合低速平滑运行，常规铁芯电机低速运行跳动明显甚至可能出现卡死现象。 3.本技术将磁铁与定子绕组相对设置，使常规的径向磁场改为轴向磁场，减短了磁回路长度，亦减小了该磁回路中产生的磁损耗，提高了磁材料利用率。 4.本技术将线圈制作成定子绕组并对其注塑加固，使其不但坚固耐用，且运行时线圈无振动，运行噪音更低。5.由于存在以上优点，本技术可替代常规的无刷电机，相对更为节能，并能扩大应用领域，尤其可满足某些精密仪器仪表领域的使用要求，市场前景极为广阔。附图说明图1是本技术实施例提供的无铁芯盘式绕组轴向磁场无刷电机的剖视图；图2是本技术实施例提供的线圈的示意图；图3是本技术实施例提供的定子绕组的示意图；图4是本技术实施例提供的磁铁的示意图；图5是本技术实施例提供的磁铁环绕固设于前端盖上的示意图；图6是本技术实施例提供的磁铁环绕固设于后端盖上的示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参阅图1，本技术实施例提供的一种无铁芯盘式绕组轴向磁场无刷电机，包括定子组件和转子组件，其中，所述定子组件包括定子绕组1、空心轴2、电源线3，定子绕组1与空心轴2垂直设置且固设于空心轴2上，电源线3与外部电源连接，电源线3从空心轴2的内孔21穿入并从空心轴2的侧孔22穿出，穿出后的电源线3电连接到定子绕组1上；所述转子组件包括前端盖4、后端盖5、磁铁6，前端盖4和后端盖5固定配合，磁铁 6分别固设于前端盖4和后端盖5的内壁且与定子绕组1相对设置；所述前端盖4和后端盖5分别分别套设于空心轴2上且转动连接；所述定子绕组1与磁铁6之间设有间隙，从而使得整个转子组件可相对于定子组件自由地转动。本领域中，定子绕组1和磁铁6之间的间隙通常称为气隙，它是磁场的通路， 是能量转换的通路，可以引起磁路和磁阻的变化，一般情况下气隙为0. 2 0. 5mm。本技术提供的无刷电机工作时，首先将电机的空心轴2固定于外部支撑架上，并将电源线3接上驱动电源，通电后电机即开始工作，电流从电源线3输送到定子绕组 1上，依据电磁感应原理，通电后的定子绕组1产生轴向磁场，磁力垂直穿入固定于前端盖4 和后端盖5上的磁铁6，使磁铁6受力，驱动前端盖4和后端盖5转动，从而使整个转子组件绕空心轴2转动，达到功率输出的目的。与常规的无刷电机相比，本技术的定子组件无铁芯，避免了采用硅钢片制作的铁芯，彻底消除了使用铁芯会产生的磁滞和涡流损耗，提高了产品的效率；本技术的定子组件无铁芯，也无铁芯齿槽，彻底消除了常规铁芯电机无法避免的齿槽转矩波动，使得电机运转更平滑，特别适合低速平滑运行，常规铁芯电机低速运行跳动明显甚至可能出现卡死现象；本技术将常规的径向磁场改设计为轴向磁场，减短了磁回路长度，亦减小了该磁回路中产生的磁损耗，提高了磁材料利用率。因此，本技术可替代常规的无刷电机，相对更为节能，并能扩大应用领域，尤其可满足某些精密仪器仪表领域的使用要求，市场前景极为广阔。如图2和图3所示，本实施例中，定子绕组1为环状，由多个线圈11按指定的电磁场顺序首尾连接、环绕形成；单个线圈11的形状为扇形、圆形或多边形等形状。如图4、图5和图6所示，本实施例中，多个磁铁6分别在前端盖4和后端盖5的内壁组合排列成环形，并以前端盖4和后端盖5的中心点为环形排列的圆心。单个磁铁6的形状为扇形、圆形或多边形等形状。如图1所示，本实施例中，前端盖4和空心轴2之间的转动连接方式为前端盖4 上开设有一轴向前端盖通孔41，前端盖通孔41内固设有一前端盖轴承42，空心轴2穿设于前端盖轴承42上，从而实现前端盖4和空心轴2之间转动连接的目的。如图1所示，本实施例中，后端盖5和空心轴2之间的转动连接方式为后端盖5 上开设有一轴向后端盖通孔51，后端盖通孔51内固设有一后端盖轴承52，空心轴2穿设于后端盖轴承52上，从而实现后端盖5和空心轴2之间转动连接的目的。如图1所示，本实施例中，前端盖4和后端盖5之间固定连接的方式为前端盖4 和后端盖5的边缘分别对应开设有多个螺钉孔43、53，前端盖4和后端盖5通过多个穿设于螺钉孔43、53内的螺钉7实现固定连接。如图1所示，本实施例中，电源线3和定子绕组1之间的电连接方式为电源线3 焊接到定子绕组1的预留焊脚(未示出)上。如图1 图6所示，本技术还提供了一种无铁芯盘式绕组轴向磁场无刷电机的制造工艺，包括如下步骤(1)将导线绕制成预设的线圈形状，线圈11可以为扇形、圆形或多边形等形状；(2)将多个线圈11按指定的电磁场顺序首尾连接、组合排列成环形，制成定子绕组1 ；(3)将定子绕组1送入成型模具内压制成型；(4)再将压制成型后的定子绕组1送入注塑模具内注塑成型，在定子绕组1整个表面覆盖上一塑胶层，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种无铁芯盘式绕组轴向磁场无刷电机，包括定子组件和转子组件，其特征在于：所述定子组件包括定子绕组、空心轴、电源线，所述定子绕组与所述空心轴垂直设置且固设于所述空心轴上，所述电源线从所述空心轴的内孔穿入并从所述空心轴的侧孔穿出，穿出后的所述电源线电连接到所述定子绕组上；所述转子组件包括前端盖、后端盖、磁铁，所述前端盖和后端盖固定配合；所述磁铁分别固设于所述前端盖和后端盖的内壁且与所述定子绕组相对设置；所述前端盖和后端盖分别套设于所述空心轴上且转动连接；所述定子绕组与所述磁铁之间设有间隙。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴化新，刘晋权，
申请(专利权)人：深圳市双环全新机电股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94