[发明专利]永磁无刷直流电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动机，尤其涉及一种永磁无刷直流电动机。

背景技术

永磁无刷直流电动机是电子技术和传统电机技术相结合的机电一体化新型电机，它与传统有刷电机具有相同的线性机械特性，而且还具有调速范围宽、启动力矩大、效率高、容易控制等较佳的性能，因此得到了广泛的应用。

永磁无刷直流电动机主要由定子、转子以及位置传感器组成。其中，定子包括定子铁心与绕组，转子包括转轴、转子铁心与磁钢，而位置传感器包括线路板与霍尔元件。在常规的永磁无刷直流电动机中，定子铁心是采用硅钢片制成的有槽冲片迭铆或焊接而成，而转子中磁性能较强的磁钢形状多采用星形、圆筒形、矩形或者瓦形，然而磁钢的种类、形状、尺寸大小与定子铁心的槽数、形状、尺寸大小有着密切的关联，两者搭配得当电机运行平稳且轻松灵活，反之则会出现较大的磁阻力矩，并且现有的定子铁心由于齿槽的存在会造成电动机气隙磁导不均匀，因此使磁阻力矩始终存在，而现有的转子磁钢由于形状的原因使聚磁效果差，磁极之间漏磁大，装配工艺性能比较差。

现有的永磁无刷直流电动机中，位置传感器接收磁极信号通常是利用转子上的磁钢产生磁极信号，或是在电机轴上加装辅助磁钢专门为位置传感器提供磁极信号。在这两种方式中，前一种要么需增加电机的长度，要么需将霍尔元件插入定子铁心槽中，而后一种需要开模进行生产，因此在上述设计中，如果增加电机的长度或开模生产，必将增加成本，如果将霍尔元件插入定子铁心槽内，由于定子铁心在电机的连续工作中会产生高温，必将使霍尔元件的工作变得不可靠。因此，现有技术中的永磁无刷直流电动机无论是定子、转子还是位置传感器皆具有不够完善的性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种永磁无刷直流电动机，在不增加成本的情况下，可有效改善电动机性能。

本发明的发明目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明的永磁无刷直流电动机包括机壳、前端盖、后端盖、定子、转子以及位置传感器，所述前端盖与所述后端盖分别安装于所述机壳的两端，所述定子、转子以及位置传感器皆设置于所述机壳内，其中，所述定子包括定子铁心与绕组，所述定子铁心的内侧设有多个齿槽，而所述齿槽中穿有所述绕组，所述转子包括转轴、转子铁心以及至少一对磁钢，所述转子铁心套接在所述转轴上，而所述磁钢设置于转子铁心的外围，所述位置传感器包括电路板以及与电路板相连的霍尔元件，其特征在于：所述定子铁心的齿槽内设有用于导磁的导磁镶条，所述转子磁钢的横截面为中间厚度大于两边缘厚度的弧形，所述位置传感器的霍尔元件邻近于所述转子磁钢的端部，并将所述转子磁钢的漏磁作为霍尔元件的运行信号。

在上述结构基础上，其中：

所述导磁镶条呈条状，设置于所述齿槽的槽口处，并且所述齿槽内侧靠近所述槽口处卡合设有槽楔，而所述导磁镶条与所述槽楔之间牢固连接。

所述导磁镶条的宽度与所述齿槽槽口的宽度相等，所述导磁镶条的轴向长度与所述定子铁心的轴向长度相等，且所述导磁镶条的外表面与所述定子铁心的内圆相平。

所述转子铁心与所述磁钢相接触的表面皆为平面，并且所述磁钢与所述转子铁心相接触的表面亦为平面。

所述磁钢两边缘的厚度与磁钢中间的厚度的比值在0～1/3范围内。

所述转子铁心设有定位槽，用于容置所述磁钢的底部，防止所述磁钢脱离所述转子铁心，磁钢的长度与转子铁心的轴向长度相等。

所述转子铁心上相邻的磁钢极性相间，并且所述转子铁心在相邻的磁钢之间具有凹陷区域。

所述电路板与所述磁钢端部之间具有间距，所述间距使得霍尔元件可接收到磁钢端部的漏磁。

所述电路板中部具有通路，所述转轴的一端穿过所述电路板的通路，并通过轴承定位在所述后端盖上，另一端通过另一个轴承定位在所述前端盖上。

所述后端盖上具有支撑部，自用于容置轴承的轴承壁向外延伸，所述电路板固定设置在所述后端盖内侧的支撑部上。

本发明的永磁无刷直流电动机，通过在定子铁心的齿槽中设置导磁镶条，可有效减小磁阻力矩，改善磁电性能，而采用弧形磁钢的设计，使得转子磁钢的中心磁力最强，聚磁效果更集中，从而可降低磁钢成本，提升电机性能，最后通过利用位置传感器邻近于转子磁钢的设计方式，可直接将转子磁极端部的漏磁作为位置传感器的运行信号，从而可有效降低成本，减轻装配工艺难度，并使电机具有好的工作性能。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的永磁无刷直流电动机的立体分解图；

图2为本发明的永磁无刷直流电动机组装后的剖面示意图；