[发明专利]直驱电机

说明书

本发明公开了一种直驱电机，包括定子和转子，所述定子包括定子铁芯、定子绕组、霍尔组件和绝缘件，所述定子铁芯包括多个定子齿，相邻的两个所述定子齿之间形成定子槽；所述转子包括转子铁芯、磁瓦和转子轴套，所述磁瓦为削弧结构，所述转子铁芯包括多个磁极和多个转子齿，相邻的两个所述转子齿之间形成转子燕尾槽；所述定子槽和所述磁极采用近槽配合，所述磁瓦设置在所述转子燕尾槽中；所述定子槽的数量为6‑72，且为3的公倍数；所述磁极的数量为4‑78，且为2的公倍数，所述定子槽的数量与所述磁极的数量的差值不大于6。本发明的直驱电机，结构合理，通过优化定子和转子的齿槽配合及磁路设计，有效改善了电机的运行，具有良好的推广效果。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种直驱电机。

背景技术

DDR(直驱旋转)电机是一种在驱动系统控制下将电机直接连接到负载上，实现对负载的直接驱动的电机。其特点为扭矩大、定位精度高、运动平稳、响应速度快、振动低、噪音少、节能、寿命长、维修方便等优良的电机特性。目前直驱电机多采用传统电机技术方案设计特点如下分布式绕组、定子槽数远大于磁极数，磁极弧角度，气隙磁场谐波含量大。空间气隙谐波磁场会引起反电势谐波和转矩脉动，极大的影响了直驱电机平稳控制和运行，尤其体现在直驱电机的低速段的控制性能。另外因为电机气隙磁场谐波会产生谐波激振力，从而引起电机效率偏低、振动大、电磁噪音大。

另外的传统大惯量高速直驱电机转子一般采用无磁钢套或高强度纤维线，将表贴磁瓦固定防止其高速受离心脱落，此种结构要么制造工艺复杂要么因为无磁钢套强度限制，钢套厚一般在0.5mm以上，从而导致永磁电机的气隙达到1.5mm以上，在保持电机退磁能力及气隙磁场密度，必须加厚永磁体厚度，从而带来永磁体的利用率较低及气隙磁场畸变难以达到有效的正弦形磁场，气隙磁场谐波含量大。

而目前改善气隙磁场谐波通常采用转子磁极削弧、转子斜极、改善绕组布局等技术方案，虽然能在一定程度上得到较好的气隙磁场波形和电机反电势波形，但对于高精度、高效率、高转矩密度的直驱电机使用上述技术改进方案难以达到。其根本原因在于定子和转子齿槽的配合存在问题。由此可见，设计一种优化齿槽配合和定子和转子磁路波形的直驱电机是亟待解决的生产问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种直驱电机，通过优化齿槽配合和定子和转子磁路波形，以克服现有直驱电机技术中反电势畸变严重、谐波含量大、转矩脉动大、电机控制精度和运行不平稳等问题，并通过合理的结构设计提高转速的范围，提高直驱电机额定功率的输出。

为实现上述目的，本发明提供一种直驱电机，包括定子和转子，所述定子包括定子铁芯、定子绕组、霍尔组件和绝缘件，所述定子铁芯包括多个定子齿，相邻的两个所述定子齿之间形成定子槽；所述转子包括转子铁芯、磁瓦和转子轴套，所述磁瓦为削弧结构，所述转子铁芯包括多个磁极和多个转子齿，相邻的两个所述转子齿之间形成转子燕尾槽；所述定子槽和所述磁极采用近槽配合，所述磁瓦设置在所述转子燕尾槽中；所述定子槽的数量为6-72，且为3的公倍数；所述磁极的数量为4-78，且为2的公倍数，所述定子槽的数量与所述磁极的数量的差值不大于6。

优选的，所述定子和所述转子之间的气隙g为0.5-3mm，所述定子铁芯的厚度L为5-300mm，所述定子的外径D为50-600mm，所述转子的轴固定内径D0为15-350mm，所述转子的轴定位内径D1为15-250mm。

优选的，所述霍尔组件包括绝缘框架、PCB接线板和霍尔传感器。

优选的，所述霍尔传感器的数量为3个。

优选的，相邻的两个所述霍尔传感器与圆心之间连线的夹角β为7.5°≤β≤120°。

优选的，所述定子装配完成后采用环氧树脂进行整体固化。