专利名称：具有低噪音、低振动和低温升特性的无刷直流永磁电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电カ电子、机械等技术领域，它是ー种需要在高转速、低噪音、低振动和低温升等特殊使用场合的条件下生产制造的无刷直流永磁电机。
背景技术：
无刷直流电动机(Brushless Direct Current Motor-BLDCM)又称直流永磁电机，或永磁同步电机。以霍尔传感器取代碳刷换向器，以钕铁硼为转子的永磁材料，从而使电机性能超越传统直流电机的所有优点，同时又解决了直流电机碳刷滑环的缺点。本电机工作 在7000RPM时，温升不大于12°C，噪音小于60dB，要保证在高速工作时电机的上述特点，传统的电机设计和装配很难保证。电机的振动来源于电机定转子的精度和安装配合的精度。电机的热损耗来源于轴承热损耗和电机的铜损耗。针对以上要求，就必须对电机的设计做出特殊的考虑和要求。如果不对热源和振动源进行控制就会使电机在工作时温升过高，振动和噪音过大，无法保证电机的特殊使用要求。
发明内容本实用新型目的是设计ー种具有低噪音、低振动和低温升特性的无刷直流永磁电动机，以满足低噪音、低振动和低温升特性的无刷直流永磁电动机的制造。具体地说，具有低噪音、低振动和低温升特性的无刷直流永磁电动机，包括电机转子、电机定子、前端盖、电机壳体、后端盖；前端盖和后端盖密封安装在电机壳体两端构成整体电机外壳，电机定子位于电机壳体内，电机转子安装在电机定子内；其特征是电机定子铁芯为铁镍软磁合金制成的多个冲片错位叠压构成，冲片为圆环形并且内圆上制有规则排列的凹槽；多个冲片叠压时相邻冲片的凹槽错开ー个角度从而使定子槽形成一个斜槽，漆包线绕制在该斜槽内。所述电机转子由电机轴、后轴承、电机磁钢、前轴承构成，电机轴两端分别通过后轴承和前轴承安装在后端盖和前端盖上，电机磁钢通过灌封胶固定在电机轴中部；所述后轴承和前轴承均为带防尘盖的单列深沟球轴承，所述前、后轴承内圈与电机轴为过盈配合，过盈量在O. Olmm以内；前轴承与电机壳体为过盈配合,后轴承与电机壳体为间隙配合。电机壳体上制有用于降低电机温升的散热筋板。本实用新型为达到高转速，高稳定性的设计要求,各个主体部件的尺寸精度和形位要求比较严格，且配合表面及零件表面精度很高。电机转子通过特殊的エ艺，保证了产品的高可靠性，并经过严格的动平衡，保证了高速旋转时的低振动。做出的设计有三部分，分别是1、电机前端盖设计有法兰盘，用于电机的连接安装。2、电机外壳设计有散热筋板，起到散热的作用。3、电机定子采用斜槽叠压，降低了电机工作中的齿槽脉动，保证了电机工作的平稳性。通过以上改进，本实用新型电机具有高转速、低噪音、低振动和低温升的特性，适合在特殊使用场合使用，根据本实用新型エ艺装配的电机工作在7000RPM时，温升不大于12°C，噪音小于60dB。
图I为本实用新型外部结构示意图。图2为本实用新型转子结构示意图。图3为本实用新型定子安装示意图。图4为本实用新型定子结构示意图。
具体实施方式
电机外形如图I所示，结构和装配中做出的改进主要是第一、热源的控制。电机的热源有两个方面，一个是电机绕组引起，另ー个是轴承摩擦引起。在电机未安装到机座上时，热损耗大约在19. 2W。为了降低轴承热损耗，同时控制电机高速旋转的平稳性，选择带防尘盖的单列深沟球轴承，保证轴承电机在负载下的低损耗和平稳性。轴承的安装方式也对电机性能影响很大，具体结构如图2所示。本电机工作在7000RPM，属于高速旋转电机，轴承安装以过盈安装为主，但过盈量对电机的电流影响很大。过盈量过大，安装可靠，但是同时会造成电流急剧增大，造成电机发热严重超标。所以选择前后轴承内圈与主轴为过盈配合，过盈量在O. Olmm以内。前轴承与外壳为过盈配合，后轴承与外壳为间隙配合。这样就兼顾了安装使用要求和热胀冷缩对电机主轴造成的影响。控制了轴承的安装方式，降低了电流，同时也就降低了电机定子绕组的发热。此外，电机外壳同时设计有散热筋板，也可降低电机温升。第二、电机定子及叠压。电机定子铁芯的材料采用1J50铁镍软磁合金，这种材料有具有较高的饱和磁感应强度和磁导率。定子叠压时采用斜槽叠压技术，这样可以进ー步减小定转子的齿槽脉动转矩，減少了噪音，提高转动平稳性的要求。具体做法是在定子冲片的叠压时，将第一个和第二个冲片旋转ー个角度α，这样叠压直到整个定子完成，从而使定子槽形成ー个角度。在定子绕线时，漆包线就在这个有角度的斜槽里绕制。当电机装配完成后，就会降低电机的齿槽脉动转矩。斜槽形式及结构如图3，图4所示。第三、电机转子灌胶及动平衡。为保证电机的平稳运行，需要对电机转子磁钢进行灌封，保证电机磁钢与转子连接的可靠和工作时的平稳性。转子为不锈钢，具体做法是先将电机使用的磁钢用胶固定于电机转子上，保证转子上的钕铁硼磁性材料安装可靠，牢固。待胶固化后，对整个转子使用环氧密封胶进行整体灌封，最后再将多余的密封胶去除棹。从而保证电机转子尺寸的一致性和可靠性。最后对转子进行整体动平衡,保证许用不平衡量在7000RPM时达到要求,从而保证电机高速转动时的平稳性和低振动，降低电机工作的噪音。
权利要求1.具有低噪音、低振动和低温升特性的无刷直流永磁电动机，包括电机转子、电机定子、前端盖(2)、电机壳体(3)、后端盖(4);前端盖(2)和后端盖(4)密封安装在电机壳体(3)两端构成整体电机外壳，电机定子位于电机壳体(3)内，电机转子安装在电机定子内；其特征是电机定子铁芯为铁镍软磁合金制成的多个冲片错位叠压构成，冲片为圆环形并且内圆上制有规则排列的凹槽；多个冲片叠压时相邻冲片的凹槽错开ー个角度从而使定子槽形成ー个斜槽，漆包线绕制在该斜槽内。
2.根据权利要求I所述的具有低噪音、低振动和低温升特性的无刷直流永磁电动机，其特征是电机转子由电机轴(I)、后轴承(5)、电机磁钢(6)、前轴承(8)构成，电机轴(I)两端分别通过后轴承(5)和前轴承⑶安装在后端盖⑷和前端盖(2)上，电机磁钢(6)通过灌封胶(7)固定在电机轴(I)中部；所述后轴承(5)和前轴承(8)均为带防尘盖的单列深沟球轴承，所述前、后轴承内圈与电机轴为过盈配合，过盈量在O. Olmm以内；前轴承与电机壳体为过盈配合，后轴承与电机壳体为间隙配合。
3.根据权利要求I或2所述的具有低噪音、低振动和低温升特性的无刷直流永磁电动机，其特征是电机壳体上制有用于降低电机温升的散热筋板。
专利摘要本实用新型涉及一种具有低噪音、低振动和低温升特性的无刷直流永磁电动机，它包括电机转子、电机定子、前端盖、电机壳体、后端盖；前端盖和后端盖密封安装在电机壳体两端构成整体电机外壳，电机定子位于电机壳体内，电机转子安装在电机定子内；其特征是电机定子铁芯为铁镍软磁合金制成的多个冲片错位叠压构成，冲片为圆环形并且内圆上制有规则排列的凹槽；多个冲片叠压时相邻冲片的凹槽错开一个角度从而使定子槽形成一个斜槽，漆包线绕制在该斜槽内。本实用新型通过对散热性、定子叠加方式和平衡性改进，使得电机具有高转速、低噪音、低振动和低温升的特性，适合在特殊使用场合使用，根据本实用新型工艺装配的电机工作在7000RPM时，温升不大于12℃，噪音小于60dB。
文档编号H02K1/22GK202475051SQ201120553630
公开日2012年10月3日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者王冬 申请人:宝鸡航天华科机电工业有限公司