一种带同心齿轮无刷电机的制作方法

本发明属于医疗或家用技术领域，具体涉及一种带同心齿轮无刷电机。

背景技术：

现有技术缺陷：1、现有无刷电机磁路设计不合理，导致整个电机功率密度小，同等重量下，电机输出功率小；2、电机输出轴同心，电机效率高；3、电机重；4、噪音大。

技术实现要素：

本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种带同心齿轮无刷电机。具有提高电机功率密度；电机重量减轻；降低噪音的特点。

为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种带同心齿轮无刷电机，包括定子1、转子2、传动齿轮3和一体化转轴4、行星减速齿轮箱5、一体化电机支架6，所述电机支架内设有定子、转子、传动齿轮和电机转轴，所述定子1内设有转子2，所述转子2内设有一体化转轴3和套接一体化转轴的轴承，所述一体化转轴为传动齿轮和电机转轴集合在一起，所述传动齿轮3传动连接于行星减速齿轮箱5上，所述行星减速齿轮箱采用二级行星齿轮减速。

优选地，所述定子采用12个槽口11，定子内、外径分别为φ51/φ82。

优选地，所述转子2采用8极结构，所述转子磁钢21采用内嵌式结构，转子外缘相连接两极之间采用凹槽22。

优选地，所述转子磁钢采用长方体磁钢。

优选地，所述电机转轴一端固定设置有传动齿轮，所述电机转轴4设有无卡环槽结构41和位于两段无卡环槽结构之间的打愣结构42，所述打愣结构外侧套接有无卡环槽轴承。

优选地，所述一体化电机支架6采用一个电机端盖61和一体化电机壳62装配固定成一体，同心度小于15s。

与现有技术相比较，本发明具有如下的有益效果：

优化设计定转子冲片结构，提高电机功率密度；采用内嵌磁钢，设计降低齿槽转矩凹槽，采用小槽设计，充分利用槽面积，提高电机效率；采用单股粗线弦波绕线结构，确保降低电机槽满率，槽满率高，容易匝间，相与相漏电；电机重量减轻；降低噪音。

附图说明

图1为本发明带同心齿轮无刷电机的定转子冲片结构示意图。

图2a和图2b为本发明带同心齿轮无刷电机的定子示意图。

图3为本发明带同心齿轮无刷电机的转子示意图。

图4为本发明带同心齿轮无刷电机的一体化转轴示意图。

图5为本发明带同心齿轮无刷电机的无卡环槽轴承限位图。

图6为本发明带同心齿轮无刷电机的气隙磁场曲线图。

图7为本发明带同心齿轮无刷电机的带磁钢转子示意图。

图8本发明带同心齿轮无刷电机的仿真云图。

图9为本发明带同心齿轮无刷电机的一体化电机支架图。

图10为本发明带同心齿轮无刷电机的带减速齿轮无刷电机外形图。

具体实施方式

为了更好的阐述本实用发明，下面结合附图进行详细说明。

如图1-10所示，一种带同心齿轮无刷电机，包括定子1、转子2、传动齿轮3和一体化转轴4、行星减速齿轮箱5、一体化电机支架6，所述电机支架内设有定子、转子、传动齿轮和电机转轴，所述定子1内设有转子2，所述转子2内设有一体化转轴3和套接一体化转轴的轴承7，所述一体化转轴为传动齿轮和电机转轴集合在一起，所述传动齿轮3传动连接于行星减速齿轮箱5上，所述行星减速齿轮箱采用二级行星齿轮减速。

优选地，所述定子采用12个槽口11，定子内、外径分别为φ51/φ82。

优选地，所述转子2采用8极结构，所述转子磁钢21采用内嵌式结构，转子外缘相连接两极之间采用凹槽22。所述转子磁钢采用长方体磁钢。

优选地，所述电机转轴一端固定设置有传动齿轮3，另一端设有电磁阀安装面43，所述电机转轴4设有无卡环槽结构41和位于两段无卡环槽结构之间的打愣结构42，所述打愣结构外侧套接有无卡环槽轴承。打愣结构42两侧设有轴台阶限位44。

优选地，所述一体化电机支架6采用一个电机端盖61和一体化电机壳62装配固定成一体，同心度小于15s，这样会减小电机噪音的出现。

如图1、图2a、图2b所示，定子转子采用冲片结构，定子采用12槽设计，定子内、外径为φ51/φ82，此设计能使定子齿部、轭部磁通密度最大化利用，提高电机功率密度。电机容量和电机体积有关系，公式：p∝d²·l·n，其中d代表定子直径，l代表定子厚度，n代表电机转速。现在市场定子直径是φ98，定子厚度是20mm，电机转速是2500rpm，电机功率是250w，而本定子保证电机功率不变的情况下，仅改变定子直径，定子外径缩小至φ82，在电机转速为2500rpm下，就可以达到功率250w。所以说提高电机功率密度。如图3所示，转子采用8极结构，采用内嵌式磁钢，相连两极采用凹槽设计，凹槽夹角为45度这样可以降低齿槽转矩带来的功率损耗。理由是定子有槽口，槽口磁场比定子齿部磁场相比较弱些，而转子内嵌磁钢处磁钢强，而转子凹槽处磁场相对弱，这样设计目的是电机转子运转过程中，能使转子凹槽部位对应定子齿部磁场作用力与定子槽口部位对应转子磁钢部位作用力基本相等，从而能消除齿槽转矩带来的功率损耗，从而能降低电机噪音，提高电机效率。

如图4、5所示，一体化转轴，把传动齿轮和电机转轴一体化，具体有以下发明点：1、传动齿轮和转轴集合在一起，这样可以减少齿轮与转轴卡槽对接带来噪音产生隐患和扭矩传递过程中效率损耗；2、转轴采用无卡环槽设计结构，取消原本安装卡环挡圈所带来的卡环脱落、卡环窜动等隐患。

如图6、图7所示，转子磁钢安装采用内嵌结构，为长方体磁钢。具体优点如下1、能牢靠固定磁钢；2、能得到近似正弦气隙磁场；3、长方体磁钢加工简单。

如图8所示，电机设计有限元仿真计算云，磁密均匀，没有出现磁饱和现象，此设计云图中没有出现红色状态，也就没有出现磁饱和现象，所以设计方案比较完美。

目前电机支架两端都是端盖通过螺钉固定，由于端盖、支架都需要二次加工，实际装配中两个端盖与电机支架同心度较差，通常有50s公差范围，这样会引起电机气隙不均匀，从而电机运行会产生噪音。如图9所示，一体化电机支架，端盖一体化设计，可以大大提供支架与端盖的同心度，现在一个端盖和一体化机壳装配，同心度在15s以内，这样会减小电机噪音的出现。

以上所述仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明属于医疗或家用技术领域，公开一种带同心齿轮无刷电机，包括定子(1)、转子(2)、传动齿轮(3)和一体化转轴、行星减速齿轮箱(5)、一体化电机支架(6)，其特征在于，所述电机支架内设有定子、转子、传动齿轮和电机转轴，所述定子(1)内设有转子(2)，所述转子(2)内设有一体化转轴，所述一体化转轴为传动齿轮(3)和电机转轴(4)集合在一起，所述传动齿轮(3)传动连接于行星减速齿轮箱(5)上，所述行星减速齿轮箱采用二级行星齿轮减速。具有提高电机功率密度；电机重量减轻；降低噪音的特点。

技术研发人员：王召伟
受保护的技术使用者：王召伟
技术研发日：2019.03.19
技术公布日：2019.08.09