专利名称：低转速大扭矩直流无刷电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种低转速大扭矩直流无刷电机，属于驱动电机领域。
背景技术：
现低转速大扭矩电机在机械行业、石油行业等多种行业中应用越来越广泛。目前 这些行业所采用的电动机大多数为变频电动机和同步电动机，此类电机必须经过大减速比 的减速箱才能达到实际使用转速，而减速箱结构庞大复杂、重量重、体积大、安装不方便、传 动效率低等，导致整个系统的运行效率偏低。
发明内容根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种简单可 靠、无减速箱、系统运行效率高、易于安装维护的低转速大扭矩直流无刷电机。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种低转速大扭矩直流无刷电 机，包括定子组件和与定子组件磁耦合的转子组件，其特征在于定子组件包括定子铁芯和 线圈，定子铁芯圆周上开有60 100个平底电机槽，线圈绕制在定子铁芯上，线圈通过引线 与电机外的控制系统相连，定子铁芯通过定子支架固定在电机轴上，转子组件包括外壳、固 定在外壳两侧的端盖和固定在外壳内壁上的永磁体，端盖通过轴承与电机轴连接，电机轴 上设置与控制系统相连的位置传感器。永磁体采用粘接或镶嵌的办法固定在外壳内壁，外壳、永磁体和外壳两侧的端盖 共同构成转子组件，转子组件的端盖通过轴承与电机轴连接组成外转子电机。电机采用方 波(方波由控制系统提供，同现有技术)驱动，而且电机可根据不同的转速、扭矩和使用场 合选用外径在Φ800 Φ 1200mm之间的定子铁芯，定子铁芯的平底电机槽可设置60 100 个，永磁体片数在60 90之间，从而使电机的转速能够降至0 50r/min，同时还能产生大 扭矩，无需减速箱就能达到实际所需的低转速要求，解决了传统电机中减速箱结构庞大复 杂、重量重、体积大、安装不方便、传动效率低等带来的整个系统运行效率低的问题，同时， 通过电机直接驱动负载，能够大大减少系统损耗，使能源做到最大化的利用，若使用在油田 抽油设备上可节能30% 40%以上。所述定子铁芯上的线圈优先采用集中绕组方式，这种绕制方法能减少用铜量，使 电阻减小，从而降低铜线上的损耗，提高电机的工作效率。所述的端盖正对线圈处开有通孔，通孔中固定有散热铝块。通过散热铝块将电机 内部的热量快速传导到电机外部，达到散热和提高电机寿命的目的。工作时，低转速大扭矩直流无刷电机在控制系统的控制下，再根据位置传感器信 号来确定线圈的通电次序、电流大小及电机的正反转等(同现有技术)，线圈产生的磁场和 永磁体的磁场相互作用，使电机按设定参数旋转。使用的控制系统可以在零速至满速内任 意调节电机转速，去除了减速箱，提高了整个系统的运行效率，从而大大地节省了能源。本实用新型所具有的有益效果是提供一种低转速大扭矩直流无刷电机，采用方波驱动可以根据需要任意调整电机转速，真正实现了无极调速，无需减速箱就能达到实际 所需的低转速、大扭矩要求，通过电机直接驱动负载，能够大大减少系统损耗，使能源做到 最大化的利用，若使用在油田抽油设备上可节能30% 40%以上；采用外转子结构、线圈 选用集中绕组，都能降低电机损耗，提高电机效率；端盖正对线圈处固定的散热铝块能够将 电机内部的热量快速传导到电机外部，达到散热和提高电机寿命的目的。
图1是本实用新型的主视图；图2是图1的左视图；图3是定子铁芯的局部结构示意图。图中1、外壳；2、永磁体；3、定子铁芯；4、线圈；5、定子支架；6、端盖；7、轴承；8、 电机轴；9、位置传感器；10、散热铝块；11、平底电机槽；12、引线；13、控制系统
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述如图1 3所示，低转速大扭矩直流无刷电机包括定子组件和与定子组件磁耦合 的转子组件，定子组件包括定子铁芯3和线圈4，定子铁芯3圆周上开有60 100个平底电 机槽11，线圈4绕制在定子铁芯3上，线圈4通过引线12与电机外的控制系统13相连，定 子铁芯3通过定子支架5固定在电机轴8上，转子组件包括外壳1、固定在外壳1两侧的端 盖6和固定在外壳1内壁上的永磁体2，端盖6通过轴承7与电机轴8连接，端盖6正对线 圈4处开有通孔，通孔中固定有散热铝块10，电机轴8上设置与控制系统13相连的位置传 感器9。永磁体2采用粘接或镶嵌的办法固定在外壳1内壁，外壳1、永磁体2和外壳1两 侧的端盖6共同构成转子组件，转子组件的端盖6通过轴承7与电机轴8连接组成外转子 电机。电机采用方波(方波由控制系统提供，同现有技术)驱动，而且电机可根据不同的转 速、扭矩和使用场合选用外径在Φ800 Φ 1200mm之间的定子铁芯3，定子铁芯3的平底 电机槽11可设置60 100个，永磁体2片数在60 90之间，从而使电机的转速能够降至 30 50r/min，同时还能产生大扭矩，无需减速箱就能达到实际所需的低转速要求，解决了 传统电机中减速箱结构庞大复杂、重量重、体积大、安装不方便、传动效率低等带来的整个 系统运行效率低的问题，同时，通过电机直接驱动负载，能够大大减少系统损耗，使能源做 到最大化的利用，若使用在油田抽油设备上可节能30% 40%以上。根据多组实验数据显 示当定子铁芯3外径在Φ 1200mm、平底电机槽11槽数为84个、线圈4为集中绕组、永磁体 2片数为80片时，系统损耗最少，能源可以得到最大化利用。定子铁芯3上的线圈4优先采用集中绕组，这种绕制方法能减少用铜量，使电阻减 小，从而降低铜线上的损耗，提高电机的工作效率。端盖6正对线圈4处固定的散热铝块10能够将电机内部的热量快速传导到电机 外部，达到散热和提高电机寿命的目的。工作时，低转速大扭矩直流无刷电机在控制系统13的控制下，再根据位置传感器 9信号来确定线圈4的通电次序、电流大小及电机的正反转等(同现有技术)，线圈产生的磁场和永磁体的磁场相互作用，使电机按设定参数旋转。使用的控制系统可以在零速至满 速内任意调节电机转速，去除了减速箱，提高了整个系统的运行效率，从而大大地节省了能 源。
权利要求一种低转速大扭矩直流无刷电机，包括定子组件和与定子组件磁耦合的转子组件，其特征在于定子组件包括定子铁芯和线圈，定子铁芯圆周上开有60～100个平底电机槽，线圈绕制在定子铁芯上，线圈通过引线与电机外的控制系统相连，定子铁芯通过定子支架固定在电机轴上，转子组件包括外壳、固定在外壳两侧的端盖和固定在外壳内壁上的永磁体，端盖通过轴承与电机轴连接，电机轴上设置与控制系统相连的位置传感器。
2.根据权利要求1所述的低转速大扭矩直流无刷电机，其特征在于所述的端盖正对 线圈处开有通孔，通孔中固定有散热铝块。
3.根据权利要求1所述的低转速大扭矩直流无刷电机，其特征在于所述定子铁芯上 的线圈采用集中绕组方式绕制。
专利摘要低转速大扭矩直流无刷电机包括定子组件和转子组件，定子组件包括定子铁芯和线圈，定子铁芯圆周上开平底电机槽，线圈绕在定子铁芯上并通过引线与电机外的控制系统相连，定子铁芯通过定子支架固定在电机轴上，转子组件包括外壳、固定在外壳两侧的端盖和固定在外壳内壁上的永磁体，端盖通过轴承与电机轴连接，电机轴上设置位置传感器。采用方波驱动可根据需要任意调整电机转速，无需减速箱就能满足低转速大扭矩要求，减少系统损耗，最大化利用能源，若使用在油田抽油设备上可节能30％～40％以上；采用外转子结构、线圈选用集中绕组都能降低损耗、提高效率；端盖上的散热铝块能够将电机内部的热量快速传导到电机外部，达到散热和提高电机寿命的目的。
文档编号H02K1/16GK201733207SQ201020258260
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月14日 优先权日2010年7月14日
发明者李新桥 申请人:淄博凯星电机有限公司