[发明专利]一种空心杯有刷直流电动机的内定子组件

说明书

 

技术领域

本发明涉及空心杯有刷直流电动机，更具体地说，涉及一种空心杯有刷直流电动机的内定子组件，该内定子组件包括内定子支架和永磁体。 

背景技术

目前，空心杯有刷直流电动机的结构中，其内定子组件包括内定子支架和永磁体。它的永磁体一般都被制作成圆环形，内定子支架的外表面都制作成圆柱形状，采用粘结剂把圆环形永磁体固定在内定子支架上。如申请号为97223506.X的实用新型专利，公开了一种双环磁极并联绕组稀土永磁直流电机，它的内定子支架具有圆柱状外圆表面，它的永磁体是圆环形状的；再如申请号为200510135265.3的发明专利，公开了一种空心杯永磁直流电动机的内定子组件，它的永磁体也是圆环形状的。

上述类似的结构具有如下缺陷：

1、采用圆环形永磁体时，工作气隙内的磁通密度比较低，电动机的功率密度比较低；

2、采用圆环形永磁体时，换向区域的宽度不容易控制，换向条件比较差，电动机运行时有火花和电磁干扰，并且将直接影响到电动机的工作寿命和可靠性；

3、内定子支架采用圆柱体结构，由于内定子支架的圆柱体表面光滑，不利于内定子支架与永磁体之间的粘结，电动机负载运行时，它们之间可能出现打滑，出现机械故障；

4、采用圆环形永磁体，造成永磁材料的无为浪费，增加了产品的成本。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种空心杯有刷直流电动机的内定子组件。对现有技术中的永磁体的结构进行改进，提高其磁通密度进而提升整个内定子组件的性能，并对内定子支架的结构进行改进，防止内定子支架和永磁体打滑而造成结构不稳定现象的发生。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是，一种空心杯有刷直流电动机的内定子组件，包括第一永磁体、第二永磁体和内定子支架；第一永磁体和第二永磁体的几何尺寸和形状相同，均为瓦片形状：即第一永磁体和第二永磁体正面为一矩形，第一永磁体和第二永磁体的侧面的截面包括曲度不同的内圆弧线和外圆弧线、平行且长度相等的第一直线和第二直线，内圆弧线和外圆弧线的两端分别通过第一直线和第二直线连接。

其中，内圆弧线和外圆弧线具有相同或不同的半径，并位于同一对称轴线上，且内圆弧线和外圆弧线的圆心不重叠（内圆弧线和外圆弧线不是同心圆）。也即瓦片形状的永磁体的内外圆弧曲面具有不一样的曲面半径。

进一步的，所述内定子支架由低炭钢模压成形，其外表面具有两个对称圆弧侧面（两个对称的外圆弧表面），该对称圆弧侧面与第一永磁体的内圆弧线的半径的相同，分别与第一永磁体和第二永磁体的内圆弧表面相配合。

作为一种优选的方案，所述内定子支架的两个对称圆弧侧面上设有若干凹槽，形成凹凸纹路，可容纳一定的粘结剂。在制作时，把一定牌号的粘结剂涂敷在内定子支架两侧的对称圆弧表面上和凹槽内，然后把两块永磁体贴装在内定子支架两侧对称的圆弧表面上。

本发明中，该内定子组件由内定子支架和两块被对称地放置在内定子支架的外表面上的永磁体组成。两块永磁体为几何尺寸相同的瓦片形永磁体，瓦片形永磁体的内外圆弧表面的半径不在同一个圆心上。与现有技术相比，该结构具有下列优点：

（1）瓦片形状的永磁体，可以合理控制换向区域宽度的大小，确保换向区城内的气隙磁通密度接近于零，从而改善了换向条件，减小了换向火花，减小无线电干扰，提高了EMC性能，增加了电动机的工作寿命；

（2）瓦片形状的永磁体，可以采用磁场热处理来提高永磁体的磁性能，从而可以提高工作气隙内的磁通密度，提高电动机的功率密度，缩小电动机的体积，减轻电动机的重量；

（3）瓦片形状的永磁体有利于永磁体的充磁，确保永磁体达到饱和状态；

（4）内定子支架的两个对称圆弧侧面上设有若干凹槽，形成凹凸纹路，增加了永磁体与内定子支架之间的粘结牢固度，提高了结构的稳定性和可靠性。

（5）瓦片形状的永磁体显著地节省了永磁材料，可以降低电动机的成本约50％，从而提高了产品的市场竞争力。

附图说明

图1为本发明的实施例的空心杯有刷直流电动机的主视图；

图2为本发明的实施例的空心杯有刷直流电动机的俯视图；

图3为本发明的永磁体的主视图；

图4为本发明的永磁体的侧视图；

图5为本发明的永磁体的立体示意图一；

图6为本发明的永磁体的立体示意图二；

图7为本发明的永磁体的加工参考图；

图8为本发明的永磁体的充磁装配示意图；