专利名称：一种控制用无刷直流电机的制作方法
技术领域：
一种控制用无刷直流电机技术领域[0001]本实用新型属于工业自动控制技术领域，特别涉及一种控制用无刷直流电机，适 用于对位置角度的精确控制。
背景技术：
[0002]随着信息技术的飞速发展，自动化控制领域需要越来越多的传动部件来实现对系 统的精确控制。早期的传动部件多用直流电机实现，近年来随着永磁材料的飞速发展，新型 无刷直流电机得到了广泛的应用。[0003]相对于传统电机所使用的整数槽绕组，无刷直流电机由于控制简单、结构紧凑，绕 组通常使用分数槽绕组，并且使用集中绕组。这使得电机端部比原先的分布式绕组能大幅 缩短，在有限的体积下产生更大的功率，提高电机的功率密度。另外，这种结构容易获得更 高的转速。但是，由于使用分数槽绕组，电机内部定子、转子磁场相较整数槽绕组更为混乱， 引入大量的低频谐波，这是损耗和振动噪声加大的原因。发明内容[0004]本实用新型的目的是提供一种控制用无刷直流电机，解决了无刷直流电机特有的 问题，良好的改善了电机性能。[0005]本实用新型包括前法兰1、后法兰2、圆型定子冲片3、方型定子冲片4、销钉5、定子 铁芯6、主轴7、四极磁钢8、八极磁钢9、前轴承10、后轴承11等。圆型定子冲片3和方型定 子冲片4通过销钉5连接，组成定子铁芯6。四极磁钢8或八极磁钢9粘接在主轴7上，并 在主轴两端压入前轴承10和后轴承11，组成转子组件12。前法兰I压装在前轴承10上， 后法兰2压装在后轴承11上，使得所有的组件连接在一起。[0006]在圆型定子冲片3和方型定子冲片4的齿中心位置开槽,槽为半圆型,其直径与槽 口宽度相同。[0007]方型定子冲片4四角位置开有四个通孔，作为电机法兰的安装孔。[0008]在圆型定子冲片3和方型定子冲片4的齿尖使用等高度设计。[0009]在多个圆型定子冲片3和方型定子冲片4上穿上销钉5组成定子铁芯6，方型定子 冲片的开孔作为整个电机的安装孔使用。[0010]在定子铁芯6两端各车出一个台阶，作为与前法兰1、后法兰2的连接台。[0011]本使用新型专利中所述电机可以使用两种结构不同极数相同的转子。[0012]当使用四极磁钢8的时候，电机轴向上分成2 3节，每节使用四极磁钢(8)按照 NSNS顺序排列，每节间错开5° 15°形成转子斜极。[0013]当使用八极磁钢9的时候，电机轴向为一节，沿圆周排列顺序为NNSSNNSS，仍组成 极数为四的转子。[0014]八极磁钢9的长度是四极磁钢8的长度的整数倍，倍数取决于轴向分节数。[0015]四极磁钢8宽度是八极磁钢9的两倍。[0016]四极磁钢8和八极磁钢9厚度相同。[0017]本实用新型的优点通过一系列定子冲片设计以及转子磁极设计使得无刷直流电 机所特有的振动噪声以及齿槽转矩问题得以改善，提高了整个传动系统的可靠性，极大的 扩宽了装备的使用范围。该电机响应时间快、结构轻巧，方便使用；易于安装，对环境的适应 能力强。
[0018]图1为本实用新型所述无刷直流电机外型图，其中，前法兰1、后法兰2、定子铁芯 6、主轴7。[0019]图2为本实用新型的圆型定子冲片示意图。其中，圆型定子冲片3。[0020]图3为本实用新型的方型定子冲片示意图。其中，方型定子冲片4。[0021]图4为本实用新型的定子铁芯示意图。其中，定子铁芯6。[0022]图5为本实用新型的第一种磁钢排列方式，其中，主轴7、四极磁钢8、前轴承10、后 轴承11。[0023]图6为本实用新型的第二种磁钢排列方式，其中，主轴7、八极磁钢9、前轴承10、后 轴承11。
具体实施方式
[0024]本实用新型包括前法兰1、后法兰2、圆型定子冲片3、方型定子冲片4、销钉5、定子 铁芯6、主轴7、四极磁钢8、八极磁钢9、前轴承10、后轴承11等。圆型定子冲片3和方型定 子冲片4通过销钉5连接，组成定子铁芯6。四极磁钢8或八极磁钢9粘接在主轴7上，并 在主轴两端压入前轴承10和后轴承11，组成转子组件12。前法兰I压装在前轴承10上， 后法兰2压装在后轴承11上，使得所有的组件连接在一起。[0025]下面将通过附图对本实用新型作进一步的详细说明。[0026]本实用新型中所述无刷直流电机使用六槽四极的极槽配合，并采用集中绕组。[0027]如图2、3中所示圆型定子冲片3和方型定子冲片4，在每个齿的中间位置开一个 半圆形的凹槽，凹槽直径和电机槽口宽度相同，将原有的六个齿进一步细分，有效的降低了 电机的齿槽转矩。另外，电机齿尖部位采用相同的厚度，可以在一定程度上改善电机的齿谐 波。[0028]使用圆型定子冲片3和方型定子冲片4通过销钉5连接组成定子铁芯6。方型定 子冲片4的四角位置开有四个通孔，作为法兰的安装孔。由于是一层层冲片叠加生成，可以 通过调整方型定子冲片所处的位置来改变电机法兰安装孔的位置。[0029]叠加之后的定子铁芯两端分别车出一个长度2_深度1_的圆台，尺寸与前法兰1、后法兰2的连接部位配合。[0030]电机转子使用四极转子结构，传统上使用NSNS的排列方式，在本实用新型中提出 了两种不同的磁钢排列方式第一种，将电机磁钢轴向上分成多节，每块为四极磁钢8，单 节上仍按照NSNS的顺序排列，但是每节之间相同的磁极错开一定的角度来实现转子的斜 极，这里错开15度；第二种，将传统上的四极磁钢沿径向一分为二，成为八极磁钢9，排列方 式为NNSSNNSS，仍组合成四极结构。八极磁钢9的长度是四极磁钢8的长度的整数倍，数目转子轴向取决于分节数，这里分成两节。四极磁钢8宽度是八极磁钢 9的两倍。
权利要求1.一种控制用无刷直流电机，包括前法兰、后法兰、圆型定子冲片、方型定子冲片、销钉、定子铁芯、主轴、四极磁钢、八极磁钢、前轴承、后轴承；其特征在于，圆型定子冲片(3)和方型定子冲片(4)通过销钉(5)连接，组成定子铁芯(6);四极磁钢(8)或八极磁钢(9)粘接在主轴(7)上，并在主轴两端压入前轴承(10)和后轴承(11 )，组成转子组件(12);前法兰(I)压装在前轴承(10)上，后法兰(2)压装在后轴承(11)上，使得所有的组件连接在一起。
2.根据权利要求1所述的无刷直流电机，其特征在于圆型定子冲片(3)齿中心位置开半圆型槽，其直径与槽口宽度相同。
3.根据权利要求1所述的无刷直流电机，其特征在于方型定子冲片(4)齿中心位置开半圆型槽，其直径与槽口宽度相同，四角位置开有四个通孔，作为电机法兰的安装孔。
4.根据权利要求1所述的无刷直流电机，其特征在于圆型定子冲片(3)和方型定子冲 片(4)的齿尖使用等高度设计。
5.根据权利要求1所述的无刷直流电机，其特征在于定子铁芯(6)两端各车出一个台阶，作为与前法兰(I)、后法兰(2)的连接台。
6.根据权利要求1所述的无刷直流电机，其特征在于电机轴向上分成2 3节，每节使用四极磁钢(8)按照NSNS顺序排列，每节间错开5° 15°形成转子斜极。
7.根据权利要求1所述的无刷直流电机，其特征在于电机轴向上分成一节，每节使用八极磁钢(9 )按照NNSSNNSS顺序排列，仍组成极数为四的转子。
专利摘要一种控制用无刷直流电机，属于工业自动控制技术领域。包括前法兰、后法兰、圆型定子冲片、方型定子冲片、销钉、定子铁芯、主轴、四极磁钢、八极磁钢、前轴承、后轴承；其特征在于，圆型定子冲片(3)和方型定子冲片(4)通过销钉(5)连接，组成定子铁芯(6)；四极磁钢(8)或八极磁钢(9)粘接在主轴(7)上，并在主轴两端压入前轴承(10)和后轴承(11)，组成转子组件(12)；前法兰(1)压装在前轴承(10)上，后法兰(2)压装在后轴承(11)上，使得所有的组件连接在一起。优点在于，提高了整个传动系统的可靠性，极大的扩宽了装备的使用范围。该电机响应时间快、结构轻巧，方便使用；易于安装，对环境的适应能力强。
文档编号H02K1/16GK202840896SQ201220466520
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月13日 优先权日2012年9月13日
发明者佟宁泽, 陈雪松, 王东文, 侯竑, 陈勇, 王文生, 赵飞, 吴尧, 刘浩, 严旭 申请人:冶金自动化研究设计院