[发明专利]无刷直流电机

说明书

本发明公开了一种无刷直流电机，其优点在于把复杂结构设计在转子冲片和定子冲片上，将转子冲片设计为不规则圆，以不均匀电机气隙设计，仿照磁路正弦波设计思路，优化极弧系数，使无刷直流电机反电势的波形接近正弦波，同时将定子冲片的靴部内表面围成的圆形也设计为不规则圆，使极弧系数进一步优化，两者相结合使无刷直流电机反电势的波形顺滑，且更接近正弦波，从而使转子的振动更小，噪音相应更低；且简化了磁钢结构，仅为方条结构，没有圆弧设计，磁钢加工材料利用率高，且所用磁钢数量不用增加，总体成本低。

技术领域

本发明涉及一种无刷直流电机。

背景技术

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。无刷直流电机是采用半导体开关器件来实现电子换向的，即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷；它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点，广泛应用于高档录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中。无刷直流电机在电子换向时会产生反电势，反电势不正弦(也称正弦波畸变)则运行不顺滑，转子会产生振动，这是无刷直流电机噪音的主要来源之一。

现有无刷直流电机反电势正弦波设计方案，多集中在对转子的改造，普遍采用表贴式磁钢面包型设计(也称表贴式转子设计)或内嵌入磁钢多极设计(也称内嵌式转子设计)。其中，表贴式转子设计方案的不足在于：磁钢设计为面包型，磁钢加工工艺成本较高，而且转子需要增加磁钢套设计，电机装配工艺及成本较高；内嵌式转子设计方案的不足在于，多采用聚磁方案设计，磁钢数量的增多，增加了材料成本，以及装配工艺成本。这两种方案的改进点都在磁钢方面，且成本较。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无刷直流电机，同时对转子冲片和定子冲片进行改进，使得无刷直流电机的反电势波形圆滑，且更为接近正弦波设计，噪音更小，生产成本低。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种无刷直流电机，包括转子和定子，所述转子的转子冲片内设有多个磁钢槽，所述定子的定子冲片由轭部与多个齿部及齿冠的靴部连接组成；转子冲片磁钢槽翼部隔磁桥的外沿为第一直线段，第一直线段之间通过外圆弧相连，第一直线段与相连的外圆弧均相切，外圆弧与转子冲片的内圆偏心设置；定子冲片靴部内侧由圆弧段和两旁对称的第二直线段构成，第二直线段与相连的圆弧段相切。

与现有技术相比，本发明的优点在于把复杂结构设计在转子冲片和定子冲片上，将转子冲片设计为不规则圆，以不均匀电机气隙设计，仿照磁路正弦波设计思路，优化极弧系数，使无刷直流电机反电势的波形接近正弦波，同时将定子冲片的靴部内表面围成的圆形也设计为不规则圆，使极弧系数进一步优化，两者相结合使无刷直流电机反电势的波形顺滑，且更接近正弦波，从而使转子的振动更小，噪音相应更低；且简化了磁钢结构，仅为方条结构，没有圆弧设计，磁钢加工材料利用率高，且所用磁钢数量不用增加，总体成本低。

作为优选，所述外圆弧与内圆的偏心距离为1～3mm。极弧系数较为优化，无刷直流电机反电势正弦波的畸变率小。

作为最优，所述外圆弧与内圆的偏心距离为2mm。极弧系数最优，无刷直流电机反电势正弦波的畸变率最小。

作为优选，磁钢槽端部之间的导磁桥的宽度为0.4～0.8mm；所述隔磁桥的宽度为0.4～0.8mm。减少漏磁，提高磁能利用率。

作为最优，所述磁钢槽端部之间的导磁桥的宽度为0.5mm；所述隔磁桥的宽度为0.53mm。减少漏磁的效果最优，磁能利用率最高，且转子冲片具有足够的强度。

作为优选，所述第一直线段外轭部切除的最大高度为0.3～1mm。用于优化极弧系数，效果较优。

作为最优，所述第一直线段外轭部切除的最大高度为0.59mm。用于优化极弧系数，效果最好。