非晶合金铁心体永磁无刷直流电机的制作方法

本发明涉及的非晶合金铁心体永磁无刷直流电机，是一种高功率密度和高效率的无刷直流电机，主要用于航天航空、新能源电动汽车、各类高端家用电器和工业控制驱动领域。

背景技术：

自从1978年，原西德曼内斯曼公司在汉诺威贸易博览会上推出了首台方波无刷直流电机及其驱动器以来，永磁无刷直流电机在制造和控制技术方面已经取得了长足的进步，并被广泛地应用于直流变频空调、家用电器、电动汽车、电动摩托车、混合动力汽车、电动游艇、航天航空和各类工业调速电机控制领域。但是，目前永磁无刷直流电机制造的有效材料如电工钢片、导电材料基本上仍沿袭传统的硅钢片和漆包线，所以，现有永磁无刷直流电机的节能降耗仍有很大的提升空间，电机的能效比和功率密度还有待进一步提高。另一方面，永磁无刷直流电机在安装及控制模式上，都采用电机本体和控制器独立分开形式，导致现有的永磁无刷直流电机在使用上都不方便，主要是永磁无刷直流电机不能单独使用，它必须与控制器配合才能正常工作，而永磁无刷直流电机与控制器之间存在有诸多繁杂的控制连线，使用辨识起来非常麻烦，而且连接线使用接插件的可靠性也大打折扣。随着新能源电动汽车的方兴未艾，电力电子技术的发展和全球节能减排意识的提高，研发出高效节能型永磁无刷直流电机已是大势所趋。

显然，要提升永磁无刷直流电机的效能品质应采取多管齐下的措施：首先，性能的改进离不开高性能导电材料和导磁材料的应用；其次是永磁无刷直流电机需在拓扑结构上有重大的创新突破，才能实现电机本体与控制器的一体化结构；更重要的是，永磁无刷直流电机及控制系统作为机电一体化产品，属于机电相结合的产物，因此，最重要的创新仍是电机和控制部件的系统集成及技术综合。可见，永磁无刷直流电机的高效节能技术、全新的拓扑结构设计以及智能化的可靠控制仍旧是当前永磁无刷直流电机研究的热点，也是永磁无刷直流电机重要的创新发展方向。

技术实现要素：

技术问题

为了研制高效节能的永磁无刷直流电机，从使用的材料上说，首先应该从传统的选材选料的传统模式中走出来。目前，传统的永磁无刷直流电机定子绕组仍采用普通漆包线，而永磁无刷直流电机控制器输出的PWM高频调制信号至少是电机运行最高频率的10倍左右，普通漆包线在高频大电流下的集肤效应明显，在大功率情况下，铜损及发热十分突出。据此，有人提出采用超导材料来减少电机铜损的方案，但是，现在超导材料的最高临界温度为150K,即-123℃,在超低温下工作的超导材料显然不适合推广应用。

另一方面，定子铁心现用的材料主要为传统的硅钢片，由于定子铁心中磁通的变化频率与电机的转速成正比,而单位损耗耗与频率的1.3～1.5次方成比例,所以硅钢片组成定子铁心的损耗将随着频率的升高而大幅度地增加。据测算，在频率为50Hz、磁通密度为1.0 T下,硅钢定子铁心的损耗较小,仅为1.4W /kg，随着频率的升高,定子铁心的损耗也大幅度升高。当频率升高到1 kHz、磁通密度为1.0 T时,硅钢定子铁心的损耗增加到102W /kg。例如，一台转速为60000r /min的电机，定子铁心磁场变化频率为3000 r/min时，电机的单位铁耗将增加50～80倍，为降低铁心的高频损耗,可采用降低铁心中的磁通密度或采用低损耗的铁心材料的方法。

从结构上来说，现有的永磁无刷直流电机至少应该从四个方面进行重大改进：一是机械结构上改变电机本体与控制器分离使用的现状，实现永磁无刷直流电机和控制器的一体化结构，完全取消两者之间的连线，增强其易用性，这也是永磁无刷直流电机的必然发展趋势；二是电路拓扑结构上采用高效双核的单片机而不是DSP，既可在速度上保证电机高速运行中的实时有效控制，同时又可大大降低器件成本；三是散热拓扑结构上改变使用传统FR4印制线路基板的传统设计，通过采用高强度金属基的印刷线路板，提高对外热传导率，无需风扇，直接降低大功率VMOS管的热沉温度；四是改变霍尔位置传感器通过手工调整装配嵌入在铁心绕组的习惯，直接将其焊装在金属基的印刷线路板上，这是简化永磁无刷直流电机生产工艺，提高霍尔定位传感精度和生产效率的较佳措施。

显然，电机本体与控制器合二为一后，同时又衍生出新的问题：一是如何让电机本体与控制器的之间实现空间结构上的有效结合；二是如何处置两者集成后严重的散热问题；三是通过什么方法实现节能降耗以达到系统最省、整体最优的效果。

技术方案

为此，本发明提出了一种非晶合金铁心体永磁无刷直流电机，适合额定功率不小于500W的永磁无刷直流电机。

其技术方案具体如下：

一种非晶合金铁心体永磁无刷直流电机，由电机本体和控制器两部分组成，电机本体部分包括电机上端盖、电机下端盖、电机输出轴、出线孔、过线护圈、轴套、上骨架、下骨架、定子线圈、定子铁心体、转子铁心体、钕铁硼永磁块、上轴承、下轴承、固定螺丝，控制器部分包括铝金属基印刷线路板、控制电缆线，控制用双核单片机、电机驱动用功率VMOS管、位置传感用霍尔元件A、霍尔元件B、霍尔元件C，其要点在于：所述的非晶合金铁心体永磁无刷直流电机为机电一体化结构，电机本体和控制器均封装在电机上端盖与电机下端盖内，所述的定子铁心体由开有嵌线槽的多片非晶合金片叠合而成，并安装固定在由上骨架和下骨架组成的支撑体中，绕制后成型的定子线圈的各个线包分别相嵌安装在上骨架与下骨架上，所述的转子铁心体由非晶合金转子铁心片叠合而成，通过转子铁心片上的四个环形凸头实现多片叠合定位后，再通过其上的四个定位装配孔穿过绝磁螺丝固定成转子铁心体，转子铁心体冲片边缘上均匀分布有八个V形开口，八块瓦片状的钕铁硼永磁块分别镶嵌在转子铁心体边缘上两个相邻的V形开口之间，所述的电机输出轴上紧配合安装一个开槽的轴套，转子铁心体通过转子铁心中心孔安装在开槽的轴套上，所述的控制器元件及电路全部集成在铝金属基印刷线路板上，其铝金属基印刷线路板分别由上层的印刷电路层、中间的导热绝缘层和支撑铝金属圆柱体组成，其导热绝缘层为高热传导性无机填充物的环氧树脂，它使印刷电路层与支撑铝金属圆柱体紧密粘接成一体，在支撑铝金属圆柱体的圆曲面上镂刻有外螺纹，金属基印刷线路板通过其支撑铝金属圆柱体上的外螺纹旋入电机下端盖中的内壁螺纹中，再通过螺丝穿过铝金属基印刷线路板上的固定螺丝孔与上骨架的工艺定位孔相连固定，所述的印刷电路层上的铜箔蚀刻成电机控制器电路，分别表贴和焊接有功率VMOS管、双核单片机、霍尔元件A、霍尔元件B、霍尔元件C，在支撑铝金属圆柱体的背面有凸出的阿基米德螺旋状散热肋条。

电机上端盖、电机下端盖均为铝合金压铸件，电机上端盖和电机下端盖上各有一出线孔，控制电缆线一端焊接在铝金属基印刷线路板上，另一端穿过相嵌在出线孔中的过线护圈后引出，电机上端盖与电机下端盖之间分别通过四颗固定螺丝固定安装成为一体。

控制电缆线为八芯电缆线，分别代表电源正极（VCC）、地线（GND）、电机启动/停止（ENBL）、电机正反转（F/R）、制动信号(BRK)、调速（SPEED），VD(+5V)、公共端（COM），其中，电机启动/停止（ENBL）线外接电机启动/停止开关，电机正反转（F/R）线外接电机正反转开关，制动信号(BRK)线外接制动信号开关踏板，所述的调速（SPEED），VD(+5V)、公共端（COM）外接调速转把。

双核单片机表贴焊装在MCU焊盘处，双核单片机除了自带电机控制所必需的捕获/比较单元内核外,芯片内同时集成有用于高速乘除法运算单元（iMDU）和用于协调旋转矢量的数字计算单元（iCORDIC）内核，所述的位置传感器霍尔元件A插装焊接在铝金属基印刷线路板的霍尔元件A焊孔处、霍尔元件B插装焊接在铝金属基印刷线路板的霍尔元件B焊孔处、霍尔元件C插装焊接在铝金属基印刷线路板的霍尔元件C焊孔处，霍尔元件A、霍尔元件B、霍尔元件C的引脚各自穿过铝金属基印刷线路板后，其磁感应体正好相嵌在定子铁心体三个相邻嵌线槽的空隙处，其中霍尔元件B的磁感应面与霍尔元件A、霍尔元件C的磁感应平面相反，转子铁心体旋转时，瓦片状的钕铁硼永磁块分别靠近通过霍尔元件A的磁感应平面、霍尔元件B的磁感应反面、霍尔元件C的磁感应平面。

所述电机上端盖上有支撑上轴承的上端盖内台阶，电机下端盖上有出轴孔和支撑下轴承的下端盖内台阶，在铝金属基印刷线路板的中央位置开有一个中央圆孔，电机输出轴的一端穿过铝金属基印刷线路板的中心孔后套接上轴承，上轴承再镶嵌入上端盖内台阶内，电机输出轴的另一端套接下轴承，下轴承镶嵌入下端盖内台阶中，电机输出轴然后从下端盖上的出轴孔伸出。

所述的定子线圈共由12个线包组成，每个线包分别用无氧铜（OFC）（OFC，即"Oxygen Free Copper"的英文缩写词）漆包线绕制而成。

技术效果

本发明提出的非晶合金铁心体永磁无刷直流电机具有如下有益效果：

1、本发明所述的非晶合金铁心体永磁无刷直流电机，在机械结构上，它改变了永磁无刷直流电机与控制器分开安装，再连接使用的传统安装模式，而是将电机本体和控制器、执行机构采取一体化结构，取代了繁多的外部控制线束，剔除了传统永磁无刷直流电机对外提供的三根U、V、W相线和五根位置传感器器控制线，增强了其可靠性，实现了系统最省，整体最优。

2、本发明所述的非晶合金铁心体永磁无刷直流电机，其非晶合金取代硅钢片应用于电机定子铁心和转子铁心, 能够在很大程度上提高电机的效率和功率密度,降低铁损；通过采用无氧铜（OFC）漆包线绕制定子线圈的线包以降低铜损，使电机的节能降耗效果明显。

3、在散热拓扑结构上，通过采用了铝金属基印刷线路板很好地解决了的控制器元件在印刷线路板的连接问题；通过铝金属基印刷线路板与电机金属壳体旋为一体的结合方式，提高了导热系数，解决了控制器的功率VMOS管的散热问题。

4、通过采用低成本而高效的双核单片机取代DSP芯片，解决了电机高速控制与芯片价格之间的矛盾，大大降低了制造成本。

5、传统的永磁无刷直流电机的位置传感器霍尔元件，都是通过手工调整、树脂封装在定子铁心空隙中，其引脚再通过连线对外引出，常常定位不准，本发明直接将霍尔元件引脚焊接在电机控制器的印刷线路板上，位置传感定位准确度高，一致性好，是一种全新的位置传感器定位方法。

6、在同样的输出功率情况下，本发明所述的非晶合金铁心体永磁无刷直流电机可获得优良的节能降耗特性，其体积只有传统电机的60%，重量只有75%，涡流和材料中固有的磁滞损耗可下降20%左右。

显然，本发明所述的非晶合金铁心体永磁无刷直流电机，已不再是一种单一技术或简单的电机有效材料的代用和升级，而是一种综合的节能措施和全新的控制拓扑技术集合。

附图说明

图1非晶合金铁心体永磁无刷直流电机正向爆炸图一；

图2非晶合金铁心体永磁无刷直流电机正向外形图；

图3非晶合金铁心体永磁无刷直流电机反向外形图；

图4去掉电机上端盖和电机下端盖后的正向内部视图；

图5去掉电机上端盖和电机下端盖后的反向内部视图；

图6去掉电机上端盖、电机下端盖和转子铁心体后的内部视图；

图7去掉电机上端盖和电机下端盖后的爆炸图二；

图8去掉电机上端盖、电机下端盖和双核单片机后的爆炸图三；

图9非晶合金铁心体永磁无刷直流电机反向爆炸图四；

图10非晶合金铁心体永磁无刷直流电机正向爆炸图五。

标号说明：

1 电机上端盖 2 电机下端盖

3 电机输出轴 4 固定螺丝

5 控制电缆线 6 铝金属基印刷线路板

7 功率VMOS管 8 双核单片机

9 霍尔元件A 10 霍尔元件B

11 霍尔元件C 12 定子线圈

13 上骨架 14 下骨架

15 定子铁心体 16 转子铁心体

17 钕铁硼永磁块 18 上轴承

19 下轴承 20 出线孔

21 环形凸头 22 定位装配孔

23 内壁螺纹 24 外螺纹

25 MCU焊盘 26 霍尔元件A焊孔

27 霍尔元件B焊孔 28 霍尔元件C焊孔

29 转子铁心中心孔 30 阿基米德螺旋状散热肋条

31 上端盖内台阶 32 下端盖内台阶

33 过线护圈 34 工艺定位孔

35 V形开口 36 出轴孔

37 嵌线槽 38 中央圆孔

39 轴套 40 固定螺丝孔

具体实施方式

本发明如图1至图10所示。

下面结合附图说明本发明的具体实施方案。

一种非晶合金铁心体永磁无刷直流电机，由电机本体和控制器两部分组成，电机本体部分包括电机上端盖1、电机下端盖2、电机输出轴3、电机上端盖1和电机下端盖2上的出线孔20、过线护圈33、轴套39、上骨架13、下骨架14、定子线圈12、定子铁心体15、转子铁心体16、钕铁硼永磁块17、上轴承18、下轴承19、固定螺丝4，控制器部分包括铝金属基印刷线路板6、控制电缆线5，双核单片机8、功率VMOS管7、位置传感用霍尔元件A 9、霍尔元件B 10、霍尔元件C 11，其要点在于：所述的非晶合金铁心体永磁无刷直流电机为机电一体化结构，电机本体和控制器均封装在电机上端盖1与电机下端盖2内，所述的定子铁心体15由开有嵌线槽37的多片非晶合金片叠合而成，并安装固定在由上骨架13和下骨架14组成的支撑体中，绕制后成型的定子线圈12的各个线包分别相嵌安装在上骨架13与下骨架14上，所述的转子铁心体16由非晶合金转子铁心片叠合而成，转子上无绕组，通过转子铁心片上的四个环形凸头21实现多片叠合定位后，再通过其上的四个定位装配孔22穿过非导磁体的绝磁螺丝固定成转子铁心体16，转子铁心体16冲片边缘上均匀分布有八个V形开口35，八块瓦片状的钕铁硼永磁块17分别镶嵌在转子铁心体16边缘上两个相邻的V形开口35之间，由于钕铁硼永磁块17位于转子铁心体16的外表面上，提供的磁通方向为径向，这样钕铁硼永磁块17直接面向均匀气隙，特别是钕铁硼永磁块17的取向性好，因此可获得具有较好方波形状的气隙磁场。

所述的电机输出轴3上紧配合安装一个非导磁体的开槽的轴套39，转子铁心体16通过转子铁心中心孔29安装在开槽的轴套39上，所述的控制器元件及电路全部集成在铝金属基印刷线路板6上，其铝金属基印刷线路板6分别由上层的印刷电路层、中间的导热绝缘层和支撑铝金属圆柱体组成，其导热绝缘层为高热传导性无机填充物的环氧树脂，它使印刷电路层与支撑铝金属圆柱体紧密粘接成一体，在支撑铝金属圆柱体的圆曲面上镂刻有外螺纹24，金属基印刷线路板6通过其支撑铝金属圆柱体上的外螺纹24旋入电机下端盖2中的内壁螺纹23中，再用螺丝穿过铝金属基印刷线路板6上的固定螺丝孔40与上骨架13上的工艺定位孔34相连固定，所述的铝金属基印刷线路板6上的铜箔蚀刻成电机控制器电路，分别表贴和焊接有功率VMOS管7、双核单片机8、霍尔元件A 9、霍尔元件B 10、霍尔元件C 11，在支撑铝金属圆柱体的背面有凸出的阿基米德螺旋状散热肋条30。

所述的电机上端盖1、电机下端盖2均为铝合金压铸件，铝的比重小，可减轻电机的重量，且铝属非导磁体，可减少主磁场的漏磁；电机上端盖1和电机下端盖2上各有一出线孔20，控制电缆线5的一端焊接在铝金属基印刷线路板6上，另一端穿过相嵌在出线孔20中的过线护圈33后引出，电机上端盖1与电机下端盖2之间分别通过四颗固定螺丝4固定安装成一体。

所述的控制电缆线5为八芯电缆线，分别代表电源正极（VCC）、地线（GND）、电机启动/停止（ENBL）、电机正反转（F/R）、制动信号(BRK)、调速（SPEED），VD(+5V)、公共端（COM），其中，电机启动/停止（ENBL）线外接电机启动/停止开关，电机正反转（F/R）线外接电机正反转开关，制动信号(BRK)线外接制动信号开关踏板，所述的调速（SPEED），VD(+5V)、公共端（COM）外接调速转把。

可见，本发明所提供的对外接口信号线，完全剔除了传统永磁无刷直流电机对外提供的三根U、V、W相线和五根位置传感器器控制线，只需要二根电源线和五根外部控制信号，增强了其可靠性，实现了系统最省，整体最优。

所述的双核单片机8表贴焊装在铝金属基印刷线路板6的MCU焊盘25处，双核单片机8除了自带电机控制所必需的捕获/比较单元内核外,芯片内同时集成有用于高速乘除法运算单元（iMDU）和用于协调旋转矢量的数字计算单元（iCORDIC）内核，所述的位置传感器霍尔元件A 9插装焊接在铝金属基印刷线路板6的霍尔元件A焊孔26处、霍尔元件B 10插装焊接在霍尔元件B焊孔27处、霍尔元件C 11插装焊接在霍尔元件C焊孔28处，霍尔元件A 9、霍尔元件B 10、霍尔元件C 11的引脚各自穿过铝金属基印刷线路板6后，其磁感应体正好相嵌在定子铁心体15三个相邻嵌线槽37的空隙处，其中霍尔元件B 10的磁感应面与霍尔元件A 9、霍尔元件C 11的磁感应平面相反，转子铁心体旋转时，瓦片状的钕铁硼永磁块17分别靠近通过霍尔元件A 9的磁感应平面、霍尔元件B 10的磁感应反面、霍尔元件C 11的磁感应平面。相比之下，传统的永磁无刷直流电机的位置传感器霍尔元件，都是通过树脂封装在定子铁心空隙中，其引脚再通过连线对外引出，缺点是定位不太精准，稍有偏差便会影响其定位输出信号，导致定位误差，本发明直接将霍尔元件引脚焊接在电机控制器的印刷线路板上，位置传感定位准确度高，是一种全新的位置传感器定位方法。

所述电机上端盖1上有支撑上轴承18的上端盖内台阶31，电机下端盖2上有出轴孔36和支撑下轴承19的下端盖内台阶32，在铝金属基印刷线路板6的中央位置开有一个中央圆孔38，电机输出轴3的一端穿过铝金属基印刷线路板6的中央圆孔38后套接上轴承18，上轴承18再镶嵌入上端盖内台阶31内，电机输出轴3的另一端套接下轴承19，下轴承19镶嵌入下端盖内台阶32中，电机输出轴3然后从下端盖2上的出轴孔36伸出。

所述的定子线圈12共由12个线包组成，每个线包分别用无氧铜（OFC）漆包线绕制，与传统的漆包铜线相比，无氧铜线（OFC）的电导率为电解铜的109.0%，电阻率比常规漆包线更小，焊接性能、耐蚀性能和低温性能均比常规漆包线更好，特别是其硬度小，易弯曲，下线方便，可大大降低铜损，更有意义的是，无氧铜线（OFC）由于使铜线的表面产生了特有的金属结构，使同一根铜导线的表面适合传输5kHz以上的PWM信号，而其中心特别适合传输5kHz以下的PWM信号，从而使高、低频PWM控制信号各行其道，互相不干扰。虽然选用了无氧铜线，价格偏高，但由于电磁系统磁通密度B高，与采用普通漆包线的同功率永磁无刷直流电动机相比，线包匝数可减少近10%，或者说又可省铜近10%。

这里需指出的是，传统的电机控制器功率器件散热的方法有两种，一是直接运用铜箔印制线路板来散热，也就是常见的FR4印制线路基板，但是对电机控制器来说，大电流和大功率的驱动电路使得FR4印制线路基板难以承受高热量，因为FR4印制线路基板的热导率仅仅为0.36W/(m.K),热膨胀系数为13～17ppm/K；二是直接将功率VMOS管直接安装在高导热散热片上，通过散热片上的翅片或肋条对外散热，显然，在一个电机本体结构中再新增由多个散热片来辅助功率器件散热的方案难以施行，这也就是为什么现有的无刷直流电机本体与控制器分开独立的主要原因。

本发明的新颖创造之处在于：设计了一种独特的散热拓扑结构，一是很方便地实现了电机本体和控制器两部分的有效连接；二是大大提高了控制器内部高热排放至外部的热传导性。功率VMOS管7贴装在铝金属基印刷线路板6上，由于支撑铝金属圆柱体是热的优良传导材料，而支撑铝金属圆柱体的背面又有凸出的阿基米德螺旋状散热肋条30，因此，电路工作时，功率VMOS管7产生的热量不会呈现局部集中，其热流将呈放射状流动，而铝金属基印刷线路板6通过其支撑铝金属圆柱体上的外螺纹24旋入电机下端盖2中的内壁螺纹23，并连接成一个整体，从而使功率VMOS管7产生的高热可快速通过电机下端盖2排放至外部，另一方面，由于上端盖1与下端盖2是通过固定螺丝相连形成一个整体，因此具有高导热系数的铝合金压铸件的上端盖1与下端盖2共同承担了电机对外的散热任务，从而扩大了散热面积。

为防止不同材料间热膨胀系数不同时将产生热倾斜引起的短路，所述的铝金属基印刷线路板6的中间的导热绝缘层，使用的是高热传导性无机填充物的环氧树脂材料，通过薄结合的压膜技术使印刷电路层与支撑铝金属圆柱体紧密粘接。

本发明最重要的创新还在于，定子铁心体15和转子铁心体16均采用非晶合金片叠合而成的非晶合金体，非晶合金其磁性强、软磁性能优于硅钢片，价格适中，大大降低了涡流和材料中固有的磁滞损耗。计算机模拟仿真的结果证明,非晶合金在频率1KHz情况下，非晶合金的铁心损耗为7.77w/kg,其涡流损耗可以下降17%，比硅钢定子铁心降低了58.8%。

针对非晶合金片较薄，对机械应力非常敏感，在拉伸时由于局部变形量过大而容易断裂，延伸率很低的特点，本发明采取了如下的设计，为了便于激光冲片加工剪切并获得优良的低频损耗特性，对非晶合金铁心片进行了退火处理，但非晶合金铁心片退火后脆性较大，因此为了在结构上避免用非晶合金铁心作为主承重结构件，特别将定子铁心体15安装固定在由上骨架13和下骨架14所组成的支撑体中，最大程度上减少张力或是弯曲应力对定子铁心体15磁性能的影响，所述的上骨架13和下骨架14均采用阻燃高耐热工程塑料。非晶合金铁心片作转子铁心时，考虑离心力的影响，故先通过转子铁心片上的四个环形凸头21实现多片叠合定位，而环形凸头21的存在同时增大了转子铁心片之间的摩擦阻力，再通过其上的四个圆形的定位装配孔22穿过绝磁螺丝固定成转子铁心体16，以加强转子铁心体的整体强度。

综上所述，本发明的实质性改进在于：

1、机械结构上，改变了电动机本体与控制器分开设计制造，分别安装，再通过电线线缆连接使用的传统模式，而是将电机本体和控制器采取一体化结构，适合额定功率不小于500W的永磁无刷直流电机，由于取代了繁多的控制线束，剔除了传统永磁无刷直流电机所需的三根U、V、W相线和五根霍尔位置传感器器控制线，从而使得外部引出的控制电缆线为八芯电缆线，增强了可靠性，提高了易用性，实现了系统最省和整体最优。

2、在电机制造的有效材料上，采用非晶合金取代硅钢，同时应用于电机定子铁心和转子铁心, 非晶合金与传统的硅钢片相比, 非晶合金的矫顽力是冷轧取向硅钢片的1/7左右，非晶合金的磁滞回线所包络的面积远小于冷轧取向硅钢片，因此非晶合金的磁滞损耗比冷轧硅钢片小很多，在高转速和高功率下, 非晶合金的损耗可降低为硅钢片的三分之一。

3、为了克服了非晶合金性脆片薄的不足，本发明设计采用了基于阻燃高耐温工程塑料构成的上骨架和下骨架作为定子铁心支撑体以固定安装定子铁心体。

4、通过采用无氧铜漆包线绕制定子线圈线包以降低铜损，大大减少了集肤效应，使电机的节能降耗效果明显，同时提高电机的效率和功率密度。

5、在散热拓扑结构上，通过采用铝金属基印刷线路板解决了控制器元件在印刷线路板的连接问题，通过铝金属基印刷线路板与电机金属壳体旋为一体的设计，提高了其热的传导能力，解决了功率VMOS管的散热问题，并实现了控制器与电机本体的有效连接。

6、采用双核单片机取代昂贵的DSP芯片，双核单片机内置霍尔位置检测软件模块、保护模块和旋转矢量运算模块，解决了电机高速有效实时控制与芯片价格之间的矛盾，大大降低了制造成本。

7、直接将位置传感器霍尔元件的引脚焊接在金属基印刷线路板上，霍尔元件的磁感应面准确封装在定子铁心空隙中，实现了一致性好的全新传感转子当前位置的定位方案。

8、本发明通过三维数字化样机设计和计算机模拟仿真证明，与同等功率的永磁无刷直流电机相比，可获得如下意想不到的节能效果：其体积只有传统永磁无刷直流电机加上控制器体积的60%，重量只有其75%，涡流和材料中固有的磁滞损耗可下降20%左右，铜损下降18%。

总之，本发明所述的非晶合金铁心体永磁无刷直流电机，已不再是由单一技术或传统方法设计的永磁无刷直流电机，而是一种综合了电工材料、机械制造、控制拓扑多学科技术的系统集成。无疑，这是一种可靠性好、使用简单、应用广泛、前途远大的新型永磁无刷直流电机，适合军工和高端机电产品和市场的应用，是现有永磁无刷直流电机和电机控制器的更新换代产品。