无刷电机及舵机的制作方法

本实用新型属于电机技术领域，更具体地说，是涉及一种无刷电机及舵机。

背景技术：

在目前的机器人发展中，舵机作为机器人的核心部件，对整机的表现尤为重要。在行业中，比较重点关注的就是舵机系统里无刷电机的EMC(电磁兼容性)辐射问题，EMC是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其它设备产生电磁干扰的能力。而现有的机器人舵机系统中，存在着无刷电机的EMC辐射比较严重的问题，直接影响到这个舵机系统的性能。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够减轻EMC辐射问题的无刷电机。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种无刷电机，包括电机本体，所述电机本体包括机壳组件、定子组件和转子组件，所述机壳组件具有用于安装所述定子组件和所述转子组件的空腔，所述定子组件设置在所述转子组件的外周；还包括与所述电机本体电连接的印制电路板，所述印制电路板上设置有分别与所述电机本体的每一相电连接的匹配电容和磁珠。

进一步地，所述印制电路板、匹配电容和磁珠均位于所述机壳组件的空腔内。

进一步地，所述印制电路板电连接有导线，所述机壳组件具有供所述导线穿出所述空腔的缺口，所述导线穿出所述空腔的部分套设有磁环。

进一步地，所述定子组件包括定子铁芯、线架和线圈，所述定子铁芯固定安装在所述机壳组件的空腔内，所述线架插装于所述定子铁芯，所述线圈缠绕在所述线架上并与所述印制电路板电连接。

进一步地，所述线架包括上线架和下线架，所述上线架从所述定子铁芯的上端开口插装于所述定子铁芯，所述下线架从所述定子铁芯的下端开口插装于所述定子铁芯。

进一步地，所述上线架设置有用于固定所述印制电路板的卡扣。

进一步地，所述转子组件包括转轴、转子铁芯和磁铁，所述转轴转动安装于所述机壳组件的空腔内，所述机壳组件具有供所述转轴的一端穿出所述机壳组件的空腔的通孔，所述转子铁芯套设在所述转轴的外周，所述磁铁套设在所述转子铁芯的外周并位于所述线架的内部。

进一步地，所述机壳组件包括壳体和盖合在所述壳体上的盖体，所述壳体和所述盖体围合形成所述机壳组件的空腔。

进一步地，所述转轴上安装有第一轴承和第二轴承，所述第一轴承固定在所述盖体上，所述第二轴承固定在所述壳体上。

本实用新型还提供一种舵机，包括如上所述的无刷电机。

本实用新型的有益效果在于，通过在电机本体的基础上增加一印制电路板，由于印制电路板上设置有分别与电机本体的每一项电连接的匹配电容和磁珠，因此，无刷电机在工作时，匹配电容和磁珠能够减少电机本体产生EMC辐射，避免机器人舵机系统中其它设备受到无刷电机EMC辐射的干扰，进而提高机器人舵机系统的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的爆炸图；

图3为本实用新型实施例的剖视图；

图4为本实用新型实施例的电路图。

其中，图中各标记为：

1、印制电路板；2、机壳组件；21、空腔；22、缺口；23、通孔；24、壳体；25、盖体；3、定子组件；31、定子铁芯；32、上线架；321、卡扣；33、下线架；4、转子组件；41、转轴；42、转子铁芯；43、磁铁；44、第一轴承；45、第二轴承；5、匹配电容；6、导线；7、磁环。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

一种无刷电机，用于机器人的舵机系统，如图1至图3所示，包括电机本体，该电机本体包括机壳组件2、定子组件3和转子组件4；机壳组件2具有一空腔21，用于安装定子组件3和转子组件4，且定子组件3设置在转子组件4的外周。电机本体电连接有一印制电路板1，该印制电路板1上设置有匹配电容5和磁珠(即图4中的FB1、FB2、FB3)，匹配电容5和磁珠分别与电机本体的每一相电连接。

电机本体、匹配电容5和磁珠之间的电路连接如图4所示，电机本体的每一相可以连接一个匹配电容5，也可以连接多个匹配电容5。在本实施例中，电机本体的每一相连接有两个容值量级不同的匹配电容5，用于滤除电流换相时产生的不同频段的杂波干扰。匹配电容C3的一端连接电机本体的第一相SHA，另一端接地；匹配电容C6的一端连接电机本体的第一相SHA，另一端接地；且电机本体的第一相SHA与磁珠FB1串联。匹配电容C2的一端连接电机本体的第二相SHB，另一端接地；匹配电容C5的一端连接电机本体的第二相SHB，另一端接地；且电机本体的第二相SHB与磁珠FB2串联。匹配电容C1的一端连接电机本体的第三相SHC，另一端接地；匹配电容C4的一端连接电机本体的第三相SHC，另一端接地；且电机本体的第三相SHC与磁珠FB3串联。

通过在电机本体的基础上增加一印制电路板1，由于印制电路板1上设置有匹配电容5和磁珠，因此，无刷电机在工作时，匹配电容5和磁珠能够减少电机本体产生EMC辐射，避免机器人舵机系统中其它设备受到无刷电机EMC辐射的干扰，进而提高机器人舵机系统的性能。

在一个实施例中，印制电路板1、匹配电容5和磁珠均位于机壳组件2的空腔21内。相比于将印制电路板1、匹配电容5和磁珠设置在电机本体的外部，在本申请中，由于印制电路板1、匹配电容5和磁珠均位于机壳组件2的空腔21内，因此，能够有效地利用无刷电机的内部空间，而且匹配电容5和磁珠还能够更加有效地阻止无刷电机工作时产生的EMC辐射穿出到电机本体的外部，即使有少部分EMC辐射能够向外穿过机壳组件2，其强度也会明显降低，进而更加有效地提高机器人舵机系统的性能。

在一个实施例中，印制电路板1电连接有导线6，机壳组件2还具有一缺口22，供导线6从机壳组件2的空腔21内向外穿出，导线6穿出机壳组件2的空腔21的部分套设有磁环7。在实际工作过程中，匹配电容5和磁珠虽然能够减少无刷电机产生的EMC辐射穿出到电机本体的外部，但是，与印制电路板1电连接的导线6的一部分从机壳组件2的空腔21内向外穿出并位于电机本体的外部，仍会产生一定的EMC辐射；通过在导线6穿出机壳组件2的空腔21的部分增加磁环7，能够有效地减少位于电机本体外部的导线6产生的EMC辐射，进一步地避免机器人舵机系统中其它设备受到EMC辐射的干扰。

在一个实施例中，定子组件3具体包括定子铁芯31、线架和线圈(图中未示出)；其中，定子铁芯31固定安装在机壳组件2的空腔21内，线架插装于定子铁芯31上，线圈则缠绕在线架上，并与印制电路板1电连接；使无刷电机的结构更加简单，安装更加方便。

在一个实施例中，线架包括相互可拆卸连接的上线架32和下线架33；其中，上线架32从定子铁芯31的上端开口插装于定子铁芯31，下线架33从定子铁芯31的下端开口插装于定子铁芯31；使无刷电机的内部结构更加紧凑，安装更加方便。

在一个实施例中，上线架32的上端设置有多个卡扣321，印制电路板1可通过上线架32上端的卡扣321固定在机壳组件2的空腔21内，使印制电路板1的安装更加牢固，不易松动。

在一个实施例中，转子组件4具体包括转轴41、转子铁芯42和磁铁43；其中，转轴41转动安装在机壳组件2的空腔21内，机壳组件2具有一通孔23，供转轴41的一端穿出机壳组件2的空腔21；转子铁芯42固定套装在转轴41的外周，磁铁43固定套装在转子铁芯42的外周并位于线架的内部；使无刷电机的内部结构更加紧凑，安装更加方便。

在一个实施例中，机壳组件2具体包括壳体24和盖体25，盖体25盖合在壳体24上，并且壳体24和盖体25围合形成机壳组件2的空腔21，上述机壳组件2的缺口22和通孔23则分别开设在壳体24上；使无刷电机的安装更加方便。

在一个实施例中，转轴41上安装有第一轴承44和第二轴承45，第一轴承44位于转轴41的上端并固定在盖体25上，第二轴承45位于转轴41的下端并固定在壳体24上，使转轴41转动安装在机壳组件2的空腔21内，转动更加稳定。

本申请还提供一种舵机，该舵机包括如上所述的无刷电机。

本申请通过在电机本体的基础上增加设置有匹配电容5和磁珠的印制电路板1，并将印制电路板1、匹配电容5和磁珠设置在机壳组件2的空腔21内，结构简单，安装方便，能有效地利用无刷电机的内部空间，而且还能够有效地减少无刷电机工作时产生的EMC辐射，进而更加有效地提高机器人舵机系统的性能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。