无刷直流电动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无刷直流电动机(BLDC MOTOR)，更详细地讲，涉及由电信号而驱动的电动式无刷直流电动机。
【背景技术】
[0002]对于防止如全球变暖那样的地球环保、以及对于因化石能源的耗竭而引起的节能的关心在日?尚涨。
[0003]为此，世界各国不仅在致力于节能，而且在致力于提高能源利用效率。尤其，世界各国认知对于提高家庭和整个工业领域能源效率的方案的关键而言电动机就是核心要素，因而当前的趋势是在对高效率电动机的开发和使用实施规范化。
[0004]目前，由于电动机使用韩国国内用电量的大致50?60%，因此，若将整个工业领域所广泛使用的感应电动机的效率提高4%，则能够将国家总电力大致节减2%。这是每年不去建设3.7个核电站亦可的电量。因此，从能源危机或地球环保的角度来讲，电动机的高效率化已成为最为重要的课题。
[0005]另一方面，为了确保高效率和长使用寿命以及可靠度，在车辆的燃料泵等上利用无刷直流电动机(Brushless DC Motor)，尤其，一般在使用无传感器(sensorless)的无刷直流电动机。
[0006]本申请人曾在专利文献I等公开无刷直流电动机相关技术且申请专利并已授权。
[0007]另一方面，图1是根据现有技术的无刷直流电动机的构成图。
[0008]如图1中所图示，无刷直流电动机I包括产生磁场的定子(stator) 2和由定子2所产生的磁场而旋转的转子(rotor) 3。
[0009]定子2具有线圈(coil)所卷绕的铁心4，转子3上设有永久磁铁5。
[0010]如图1中所图示，在如此构成的根据现有技术的无刷直流电动机I安装有8个极的情况下，在转子3上设置8个永久磁铁5以便与极数对应。
[0011]就如此设置于无刷直流电动机I的转子3的永久磁铁5而言，一般适用利用了稀土类(Rare earth resources)元素中的钕(Nd)的 ND 磁铁。
[0012]与相同大小的其它磁铁相比，上述ND磁铁其磁力非常强，因而使用于需要较强的磁力的大部分生活用设备、工业用设备、以及医疗用设备等。
[0013]在先技术文献
[0014]专利文献
[0015]专利文献1:韩国授权专利号第10-1251906号(2013年4月8日公告)
[0016]非专利文献
[0017]非专利文献1:韩国电气学会(KIEE)论文集第63卷第4号“考虑了泵用小型无刷直流电动机的成本降低的转子最优化设计”(金会千、郑泰旭，2013年4月)
【发明内容】
[0018]所要解决的问题
[0019]然而，在将ND磁铁适用于无刷直流电动机的情况下，就ND磁铁而言，比铁氧体(Ferrite)磁铁昂贵，且随原材料的价格偏差和汇率而价格涨落较大。
[0020]由此，为了降低产品的单价，正在开发适用铁氧体磁铁来替代ND磁铁的技术。
[0021]上述非专利文献I中公开有考虑了泵用小型无刷直流电动机的成本降低的转子最优化设计技术。
[0022]但在利用如非专利文献I那样的技术而将铁氧体磁铁适用于无刷直流电动机的情况下，由于发生性能差异等问题，因此，为了得到相同的性能须加大铁氧体磁铁的大小，从而存在无刷直流电动机的大小变大的问题。
[0023]另外，非专利文献I存在仅能适用于在转子3的表面附着永久磁铁5的表面式永磁(Surface permanent magnet, SPM)型无刷直流电动机的问题。
[0024]本发明旨在解决如上所述的问题，本发明其目的在于提供一种无刷直流电动机，该无刷直流电动机能够使安装于转子的永久磁铁的数量减半，并且能够使性能降低最小化。
[0025]本发明的另一目的在于提供一种能够减少永久磁铁的个数的无刷直流电动机，所述永久磁铁适用于在转子内部嵌入永久磁铁的内置式永磁(Inter1r permanent magnet,IPM)型无刷直流电动机。
[0026]解决问题的方案
[0027]为了达到如上所述的目的，根据本发明的无刷直流电动机，形成有N个极(N为偶数)，其特征是包括:定子，其在内周面具有线圈所卷绕的多个齿；以及，转子，其配置于上述定子的内部，且设有个数少于上述N个的永久磁铁。
[0028]根据本发明的无刷直流电动机，其特征在于，上述永久磁铁设有N/2个，且以相同的极朝向外侧的方式依次配置上述永久磁铁。
[0029]根据本发明的无刷直流电动机，其特征在于，在上述永久磁铁之间形成有磁化部。
[0030]根据本发明的无刷直流电动机，其特征在于，上述无刷直流电动机是上述永久磁铁所嵌入转子的外周部内侧的内置式永磁型无刷直流电动机。
[0031]根据本发明的无刷直流电动机，其特征在于，上述无刷直流电动机具有与设有上述N个永久磁铁的电动机相同的相电感，且减少齿槽转矩。
[0032]根据本发明的无刷直流电动机，其特征在于，上述永久磁铁和磁化部各自以相互对称的方式配置。
[0033]发明效果
[0034]如上所述，利用根据本发明的无刷直流电动机，则得到在内置式永磁型无刷直流电动机的转子上能够仅设置与极数的一半对应的个数的永久磁铁的效果。
[0035]由此，根据本发明，则减少设置于无刷直流电动机的永久磁铁的个数从而得到能够节减制作费用的效果。
[0036]尤其，根据本发明，则进一步得到如下效果:相较于设置与电动机极数对应的个数的永久磁铁的场合，能够使性能降低最小化，并能够使转矩脉动和齿槽转矩反而减少。
【附图说明】
[0037]图1是根据现有技术的无刷直流电动机的构成图。
[0038]图2是根据本发明的优选实施例的无刷直流电动机的构成图。
[0039]图3是图2中所图示的无刷直流电动机的感应电压曲线图。
[0040]图4是图2中所图示的无刷直流电动机的齿槽转矩曲线图。
[0041]图5和图6分别是图1和图2中所图示的无刷直流电动机的磁通密度矢量图。
[0042]图7是根据本发明的另一实施例的无刷直流电动机的转子的示意图。
[0043]符号说明
[0044]10一无刷直流电动机，20一定子，21 一齿，30一转子，31 一永久磁铁，33一磁化部。
【具体实施方式】
[0045]下面参照附图详细说明根据本发明的优选实施例的无刷直流电动机。
[0046]图2是根据本发明的优选实施例的无刷直流电动机的构成图。
[0047]在本实施例中，虽然利用8极无刷直流电动机进行说明，但需要注意的是，本发明未必限定于此，本发明能够适用于10极、12极无刷直流电动机等而与极数无关。
[0048]如图2中所图示，根据本发明的优选实施例的无刷直流电动机10包括:定子20，其在内周面具有线圈所卷绕的多个齿21 ;以及，转子30，其配置于定子20的内部，并设有与极数的一半对应的多个永久磁铁31。
[0049]定子20形成为大致圆筒形，为了产生磁场，能够在定子20的内周面具有与槽(slot)数对应的多个齿(teeth) 21 ο
[0050]各齿21以预先设定的直径形成，在各齿21能够卷绕多匝线圈(未图示)以便接受电源供给而形成磁场。
[0051]转子30以能够旋转的方式设置于定子20的内侧，在转子30的中央能够结合输出由旋转磁场所产生的动力的旋转轴。
[0052]转子30能够由在将多个盘沿着上下方向排列的状态下插入一个旋转轴的构造所构成。
[0053]在这种转子30上能够设置用于产生磁场的多个永久磁铁31。
[0054]能够以ND磁铁来具备永久磁铁31，所述ND磁铁是以一定比率混合稀土类元素中的钕(Nd)和铁(Fe)、硼(B)而制作从而具有强磁性。
[0055]在本实施例中，永久磁铁31能够仅安装无刷直流电动机10的极数的一半，例如仅安装与8个极的一半对应的个数即4个。
[0056]详细说明如下。如图1中所图示，在