无刷直流电机的制作方法

文档序号:15566123发布日期:2018-09-29 03:22阅读:116来源:国知局

本发明涉及电机技术领域,具体地,涉及一种无刷直流电机。



背景技术:

在负载较大的情况下,无刷直流电机在启动或低速转动的过程中难以对转子的位置作精确控制,从而导致无法正常启动或在低速转动时的稳定性降低。为此,现有的无刷直流电机中通常设有磁环和霍尔传感器,即通过霍尔传感器感应磁环所产生的磁场以检测转子的实时位置,从而实现对电机的精确控制。

然而,磁环的设置会额外占用电机的内部空间,使电机的尺寸变大,从而增加电机的生产成本。此外,当轴向尺寸较大的电机应用于搅拌机等食物料理机时,由于重心较高,会导致工作振动和噪音过大,从而大大降低用户的使用体验。



技术实现要素:

针对现有技术的上述缺陷或不足,本发明提供了一种无刷直流电机,能够在精确检测转子位置的前提下省去磁环,从而使电机的结构更加简单、紧凑,有利于降低生产成本和提高生产效率。

为实现上述目的,本发明提供了一种无刷直流电机,所述无刷直流电机包括霍尔元件和轴向插装有永磁体的转子铁芯,所述永磁体的轴向端面齐平所述转子铁芯的轴向端面,所述霍尔元件与所述永磁体的齐平的所述轴向端面轴向间隔设置。

优选地,所述永磁体的前端面齐平所述转子铁芯的前端面,所述霍尔元件间隔设置于所述转子铁芯的前端面的轴向前端,或者,所述永磁体的后端面齐平所述转子铁芯的后端面,所述霍尔元件间隔设置于所述转子铁芯的后端面的轴向后端。

优选地,所述无刷直流电机还包括套接于所述转子铁芯的转子轴上的前压板和后压板,所述前压板的后端面抵压于所述转子铁芯的前端面,所述后压板的前端面抵压于所述转子铁芯的后端面。

优选地,所述后压板的前端面设有向前凸起的多个弹性压片,沿周向间隔布置的多个所述弹性压片能够分别伸入所述转子铁芯的相应的永磁体插装槽中以抵压于所述永磁体的后端面。

优选地,所述永磁体的轴向长度小于所述转子铁芯的轴向长度。

优选地,所述无刷直流电机还包括套接于所述转子轴且位于所述后压板后端的电机风叶,所述电机风叶设有后压板容纳槽,所述后压板安装于所述后压板容纳槽中。

优选地,所述霍尔元件为集成有沿周向间隔分布的多个贴片式霍尔传感器的平面电路板。

优选地,所述霍尔元件与所述永磁体齐平的所述轴向端面之间的轴向间距为0.5mm~4mm。

优选地,所述霍尔传感器的个数为3个且沿周向等间隔分布。

优选地,所述无刷直流电机还包括电机端盖,所述平面电路板固定安装于所述电机端盖上。

通过上述技术方案,本发明的无刷直流电机中的霍尔元件无须配合磁环工作,通过使永磁体的轴向端面齐平转子铁芯的轴向端面,确保霍尔元件对永磁体的磁场的检测精度,有利于节省电机的内部空间和降低电机的生产成本,使电机的结构更加紧凑。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1为本发明的具体实施方式中的无刷直流电机的结构示意图;

图2为图1中的无刷直流电机的剖视图;

图3为图2中的无刷直流电机的局部放大示意图;

图4为图2中的无刷直流电机的转子组件的结构示意图;

图5为图2中的无刷直流电机的霍尔元件的结构示意图;

图6为图2中的无刷直流电机的后压板的结构示意图;

图7为图2中的无刷直流电机的前压板的结构示意图;

图8为图1中的无刷直流电机的电机端盖的结构示意图。

附图标记说明:

1无刷直流电机2转子轴

3转子铁芯4霍尔元件

5前压板6后压板

7电机风叶8电机端盖

41平面电路板42霍尔传感器

43电路板定位孔61弹性压片

81端盖定位柱

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提供了一种无刷直流电机1,如图1至图8所示,无刷直流电机1包括转子组件,该转子组件包括转子轴2、转子铁芯3、前压板5和后压板6。其中,转子铁芯3上轴向插装有永磁体,前压板5套接于转子轴2上且位于转子铁芯3的前端,后压板6套接于转子轴2上且位于转子铁芯3的后端。无刷直流电机1还包括霍尔元件4,该霍尔元件4间隔地固定设置于前压板5的轴向前端或后压板6的轴向后端以检测永磁体的磁场。

可见,本发明的无刷直流电机1中的霍尔元件4无须配合磁环工作即能够实时检测转子的位置,由于节省了磁环,无刷直流电机1具有更小的体积和更低的生产成本。此外,本发明的无刷直流电机1在转子轴2上设置了前压板5和后压板6,该前压板5能够轴向固定永磁体的前端且后压板6能够轴向固定永磁体的后端以确保永磁体具有稳定的安装结构,有利于进一步提高霍尔元件4对转子位置和转子转速的检测精度。并且,前压板5和后压板6的设置有利于简化转子组件的装配,并使转子组件的结构更加紧凑,从而缩减无刷直流电机1的轴向尺寸。换言之,当搅拌机等食物料理机中采用了本发明的无刷直流电机1时,该食物料理机的工作振动和噪音能够得以大大降低,从而有效改善用户的使用体验。

优选地,可将永磁体的前端面设置为齐平于转子铁芯3的前端面,此时霍尔元件4位于转子铁芯3的前端面的轴向前端。或者,可将永磁体的后端面设置为齐平于转子铁芯3的后端面,此时霍尔元件4位于转子铁芯3的后端面的轴向后端。可见,霍尔元件4与各个永磁体的前端面或后端面之间的距离一致,以此保证霍尔信号的均匀和一致性,从而保证霍尔元件4的检测精度。

具体地,霍尔元件4可设置为集成有沿周向间隔分布的多个贴片式霍尔传感器42的平面电路板41。其中,当平面电路板41设置于前压板5的轴向前端时,平面电路板41与永磁体的前端面平行间隔设置。当平面电路板41设置于后压板6的轴向后端时,平面电路板41与永磁体的后端面平行间隔设置。此外,霍尔元件4与永磁体的前端面或后端面之间的轴向间距优选设置为0.5mm~4mm,从而更加精确地检测永磁体的磁场。

进一步地,可将霍尔传感器42的个数优选设置为3个以形成三相霍尔传感器。其中,该三个霍尔传感器42沿周向等间隔分布,相邻的霍尔传感器42之间的角度以及每个霍尔传感器42在平面电路板41上的径向位置均与无刷直流电机1的定子槽数相关。例如,当无刷直流电机1中的定子槽数为12个时,将相邻的霍尔传感器42之间的角度设置为30°。

具体地,平面电路板41上设有多个电路板定位孔43。无刷直流电机1还包括设置在转子轴2的端部的电机端盖8,该电机端盖8上设有与多个电路板定位孔43一一对应的多个端盖定位柱81。此时,可将霍尔元件4通过电路板定位孔43安装于电机端盖8的端盖定位柱81上,然后通过铆接或螺接等方式进行紧固。

基于上述的无刷直流电机1中将永磁体的前端面或后端面设置为分别齐平于转子铁芯3的前端面或后端面的结构,当霍尔元件4设置为上述的平面电路板41时,可在后压板6的前端面设置向前凸起的多个弹性压片61,多个弹性压片61沿周向间隔布置且抵压于对应的永磁体的后端,从而使永磁体的前端面齐平于转子铁芯3的前端面。此时,永磁体的轴向长度小于转子铁芯3的轴向长度。或者,也可以在前压板5的后端面设置向后凸起的多个弹性压片61,多个弹性压片61沿周向间隔布置且抵压于对应的永磁体的前端,从而使永磁体的后端面齐平于转子铁芯3的后端面。

具体地,无刷直流电机1还包括套接于转子轴2且位于后压板6的后端的电机风叶7。其中,可在电机风叶7的前端设置沿周向间隔布置的多个插装部,并在转子铁芯3的后端面形成有多个插装槽,多个插装部与多个插装槽一一对应插装,从而使本发明的无刷直流电机1中的电机风叶7形成为内置式风叶,进一步缩减无刷直流电机1的转子组件的轴向尺寸。

优选地,当电机风叶7形成为内置式风叶时,可在电机风叶7的前端设置后压板容纳槽,该后压板容纳槽能够容纳上述的后压板6,从而使转子组件的整体结构更加紧凑。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

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