无刷电机的制作方法

本发明涉及电机领域，具体涉及一种无刷电机。

背景技术：

无刷电机壳体通过精密轴承承载转轴，精密轴承内部承载间隙在微米量级。由于感应磁场作用，电机转轴上存在共模电压。当共模电压高于一定阈值时，精密轴承内环转动，外环固定于电机壳，内环相对外环电势过高产生电弧放电，导致轴承承载面损坏，提前终结轴承寿命。

即使使用价格昂贵的绝缘轴承对电机轴进行绝缘，由于电动车系统齿轮箱和电机直接机械连接，共模电压仍然可以通过齿轮箱输入轴轴承对地放电，导致齿轮箱输入轴轴承损坏。如果将齿轮箱输入轴轴承也更换为绝缘轴承，则共模电压将通过齿轮啮合面对地放电，对齿轮面造成损坏，导致齿轮提前失效。

技术实现要素：

本发明的目的在于克伏现有技术存在的以上问题，提供了一种无刷电机，其能在转子轴上产生反向电压，以抵消或降低控制轴上原本的共模电压，避免共模电压对轴承造成损伤。

为实现上述发明的目的之一，本发明提供了一种无刷电机，包括转子和定子，所述转子和所述定子的其一套设于另一外且二者相对转动地配合，所述无刷电机还包括设置于所述定子上的第一线圈和第二线圈；

当所述第一线圈和所述第二线圈通电时，所述第一线圈使得所述转子上形成第一电压，所述第二线圈使得所述转子上形成与所述第一电压始终反向的第二电压。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述第一电压与所述第二电压的值始终相等。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述第一电压与所述第二电压的频率始终相同。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述第一线圈轴线与所述第二线圈轴线共线。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述定子包括圆柱形本体以及与所述本体套设的线圈设置部，所述第一线圈缠绕在所述线圈设置部上，且所述线圈设置部的两端至少其一延伸出所述本体。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述第二线圈对接在所述线圈设置部的一端。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述定子套设在所述转子外，所述转子穿设在至少部分所述第一线圈中以及至少部分所述第二线圈中。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述转子包括转子轴、转子叠片和逆电流器，所述转子叠片套设于所述转子轴外，所述逆电流器套设于所述转子轴上。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述本体还包括定子叠片，所述定子叠片套设于所述转子叠片外。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述转子轴的轴向两个方向均套设有所述逆电流器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:

无刷电机的定子上设置的第二线圈在转子旋转时，通过感应磁场的作用能在转子上产生第二电压，该电压与第一线圈在转子上产生的第一电压始终相反，即第二电压能抑制或抵消第一电压，使转子上的共模电压动态的和为零。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明优选实施例图的结构图；

图2是本发明优选实施例图正视面的剖视图；

图3是本发明优选实施例图转子轴和逆电流器配接的结构图；

图4是本发明优选实施例图主体的结构图；

图5是本发明优选实施例图第二线圈的结构图。

图1-5中：

1转子；

11转子轴；12转子叠片；13逆电流器；

2定子；

21第一线圈；22第二线圈；23本体；24定子叠片；

231线圈设置部；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参图1-5，本发明一实施例提供了一种无刷电机，包括转子1和定子2，转子1相对于定子2运动，利用电磁感应原理进行电能和机械能之间的转换。

转子1和定子2的其一套设于另一外且二者相对转动地配合，本实施例中采用的是定子2套设于转子1的外部的实施方式，在本发明的其它实施例中能采用转子1套设于定子2外部的设置方式，转子1与定子2之间设置关系的改变不影响其功能的实现。

无刷电机还包括设置于定子2上的第一线圈21和第二线圈22，依靠改变输入到定子2中第一线圈21上的电流波交变频率和波形，在第一线圈21周围形成一个绕电机几何轴心旋转的磁场，这个磁场驱动转子1上转动，转子1上转动即电机转动。

其中，当第一线圈21和第二线圈22通电时，第一线圈21使得转子1上形成第一电压，定子2自身绕线为第一线圈21，那么对新增的绕线称之为第二线圈22，是相对定子2自身绕线而言，在本申请中“第一线圈21”和“第二线圈22”只是为了描述方便而定义的，两者之间没有先后顺序，在实际应用中称呼可以互换。

其中，第一线圈21在转子1上形成第一电压，第一电压由感应磁场作用产生，在只存在第一线圈21时，第一电压即是转子1上的共模电压，当共模电压高于一定阈值时，与电机转子1连接的精密轴承内环相对外环电势过高产生电弧放电，导致轴承承载面损坏，会缩短轴承的使用寿命，第二线圈22在转子1上形成第二电压，这时转子1上的共模电压是第一电压与第二电压的和，因为第一电压与第二电压始终反向，所以在同时设置有第一线圈21和第二线圈22的时候，转子1上的共模电压的值小于只设置第一线圈21情况下的转子1上共模电压的值。第二线圈22生成的第二电压能明显的抑制第一线圈21产生的第一电压，减少或消除转子1上的共模电压，避免共模电压损伤装置，保护设备。

其中，根据绕线材料，规格及圈数可以得到线圈的阻抗，在此线圈上产生的电势是由线圈阻抗决定的，根据第一线圈21产生的第一电压的值能得到第二线圈22需要产生的对应的第二电压的方向和大小，由此调整线圈的圈数、线径规格，有必要的时候还能通过线圈材料的选材上来调节控制第二电压。

进一步的，第一电压与第二电压的值始终相等。因为第一电压与第二电压始终反向，第二电压能用来平衡第一电压的大小，通过对第二线圈22的线圈圈数、线径规格还有线圈材料的调节，使得第二电压的绝对值与第一电压的绝对值始终相等，又因为第一电压的反向与第二电压的方向始终相反，第一电压与第二电压相加后互相抵消，转子1上的共模电压为零，避免了共模电压超过阈值损伤装置的情况发生。

其中，当只存在第一线圈21时，转子1上产生的有害共模电压即是第一电压，第一电压的大小，频率及相位是已知的。在固定频率电机中共模电压频率确定，大小和相位则是由电源(已知)和负载阻抗(已知，包括电源到定子2绕组导线阻抗+定子2绕组阻抗+定子2转子1耦合阻抗+转子1自身阻抗)所决定的。在pwm等形式的调频电机中，频率是由逆变器基波决定因此也是已知的，通过上述的已知条件，能够计算得出精确的数值，然后反推用来抵消第一线圈21影响的第二线圈22的设置规格。

同理，第二线圈22及其电源在转子1上产生的第二电压也是可以计算出来的。至于其频率和相位完全可以通过电机控制器控制。只需要调节第二线圈22电源或者绕线本身特性，即可设计出满足要求的第二电压。

其中，还能够使用直接测量的方式来计算第二线圈22设置规格，首先测量出无第二线圈22时转子1表面的共模电压大小，频率及相位，再通过调节第二线圈22圈数，直径，电源电压，电源相位等参数，直到共模电压测量值为零。

进一步的，第一电压与第二电压的频率始终相同。始终相同的频率能够保证第二电压对第一电压始终维持最佳的抑制效果，限制共模电压，保护装置。

进一步的，第一线圈21轴线与第二线圈22轴线共线。两者轴线共线设置就便于计算和调节控制。

进一步的，定子2包括圆柱形本体23以及与本体23套设的线圈设置部231。第一线圈21可以设置在线圈设置部231中，方便固定第一线圈21。

其中，第一线圈21缠绕在线圈设置部231上，移动线圈设置部231即是移动第一线圈21，便于实际操作中使用，且线圈设置部231的两端至少其一延伸出本体23。

进一步的，第二线圈22对接在线圈设置部231的一端。在本实施例中，第二线圈22时被放置在线圈设置部231的一端上，第二线圈22时采用与第一线圈21分离式的结构设置的，便于实际操作中调整更换。

进一步的，定子2套设在转子1外，转子1穿设在至少部分第一线圈21中以及至少部分第二线圈22中。在本实施例中采用的是定子2套设于转子1外的设置方式，转子1插入定子2中转动设置，转子1能同时受到第一线圈21和第二线圈22磁场的影响，第一线圈21和第二线圈22均能使得转子1上产生感应电势。

进一步的，转子1包括转子轴11、转子叠片12和逆电流器13，逆电流器13能改善电压不稳定以及滤除杂讯，保障无刷电机的正常工作。转子叠片12套设于转子轴11外，逆电流器13套设于转子轴11上。转子叠片12通过设置在转子轴11上键和槽与转子轴11结合，保证转子1的正常运行。

进一步的，定子2还包括定子叠片24，定子叠片24套设于转子叠片12外。使定子叠片24与转子叠片12对齐设置，保证无刷电机的正常工作。

进一步的，转子轴11的轴向两个方向均套设有逆电流器13。多逆电流器13的设置能对电压起到多重保护的作用，同时多个逆电流器13也能在结构上起到支撑转子轴11的作用，辅助提升转子轴11和转子叠片12的结合稳定性。

在本发明的另外一个实施例中第一线圈21和第二线圈22可以在外部观察看来是一体制成的。在设备生产之初，即可对第一线圈21和第二线圈22的规格进行精确计算，直接将第一线圈21和第二线圈22当做是一个线圈模组来进行制造，带这样整体的无刷电机也不会产生弧损伤装置的共模电压，而且使用起来更加方便，第一线圈21和第二线圈22的设置更稳定。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)无刷电机的定子2上设置的第二线圈22在转子1旋转时，通过感应磁场的作用能在转子1上产生第二电压，该电压与第一线圈21在转子1上产生的第一电压始终相反，即第二电压能抑制或抵消第一电压，使转子1上的共模电压动态的和为零，保护装置不受共模电压的损伤；

(2)第一线圈21和第二线圈22能以设备生产之初就被作为一个线圈模组制造出来，带这样整体的无刷电机也不会产生弧损伤装置的共模电压，装置的生产和使用更加方便，稳定性更佳；

(3)第一线圈21能以环形结构被生产制造出来，直接外设于原本的第一线圈21外，即第一线圈21外设固定于线圈设置部231上，对原有的线圈设置部231中的第一线圈21产生的电压进行抑制，这种方式便于老设备的升级改造，保护装置，增加旧设备的使用寿命。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。