一种高速无永磁无刷直流电机结构的制作方法

本技术涉及高速直流电机领域，尤其是涉及一种高速无永磁无刷直流电机结构。

背景技术：

1、目前白色小家电行业采用的高速直流电机(高速数字马达)基本上是永磁无刷直流电机(bldc)技术，空载转速在50000～150000rpm范围内,输入功率在1500w以下，电压在12dc～48dc范围内；主要由带有永磁材料的转子、带有线圈绕组的定子和pcb控制板组成；电机转子外表面覆盖有永磁体，转子里没有绕组线圈，所以不需要用于通电的换向器和电刷；定子铁芯中嵌有电枢绕组线圈；控制电路包含全桥驱动电路、霍尔反馈电路、电流采样电路；根据转子的位置，通过控制每个线圈的通电电流方向和大小，使线圈产生的磁场方向变化，从而不断地让转子旋转起来。

2、常规技术高速直流电机转子上的永磁材料抗拉强度小，不耐高温；在受振动、高温、过载电流、高转速(大离心力)作用时，其导磁性能会下降或发生退磁现象，导致电机效率降低，严重时还会损坏电机；因此常规技术高速直流电机持续工作时间比较短(一般持续工作时间不超过1小时)，容易因电机过热而导致停机(电机绕组温度不允许超过130℃)。另外，常规技术高速直流电机效率最高为55％，目前以常规的技术无法再提高效率了。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本实用新型提出了一种高速无永磁无刷直流电机结构，解决了常规技术高速直流电机持续工作时间比较短、效率低的问题。

2、本实用新型的主要内容包括：一种高速无永磁无刷直流电机结构，包括：壳体、设置于壳体两端的前端盖和后端盖，在所述壳体内设置有电机轴，在所述电机轴的外圆周套设有同轴的转子组件，在所述转子组件的圆周外侧，设置有同轴的定子组件，所述定子组件内设置有多个电枢绕组线圈和励磁绕组线圈，其中每三个电枢绕组外侧设置一励磁绕组。

3、优选地，所述转子组件包括：套设于电机轴外圆周的转子铁芯、设置于所述转子铁芯两端的转子抱箍，沿所述转子铁芯外边缘处均匀设置有4n个转子凸极结构。

4、优选地，所述转子铁芯由n个转子冲片叠压而成，转子铁芯之间通过多个铆钉均匀固定。

5、优选地，所述定子组件包括：套设于转子组件圆周外的环形结构的定子铁芯、沿所述定子铁芯内环内侧均匀设置有6n个定子凸极结构。

6、优选地，所述定子铁芯由n个定子冲片叠压而成，定子铁芯之间通过多个铆钉均匀固定。

7、优选地，所述电机轴的外圆周转子组件的两端外侧分别设置有高速轴承，所述高速轴承设置于电机前端盖的轴承室内，通过螺栓与前端盖和壳体连接。

8、优选地，在所述壳体内靠近后端盖处还设置有磁编码器pcb电路板、控制器pcb电路板，所述电枢绕组和励磁绕组电连接于控制器pcb电路板，所述磁编码器pcb电路板贴近电机轴后端与控制器pcb电路板之间电连接。

9、优选地，在所述后端盖的外端面还设置有电源输入接口、控制信号接口，所述电源输入接口、控制信号接口与控制器pcb电路板之间电连接。

10、优选地，所述定子铁芯与壳体之间过盈配合。

11、本实用新型的有益效果在于：

12、1、本申请的高速无永磁无刷直流电机设计是采用电励磁双凸极电机的技术，转子铁芯由多片转子冲片(普通硅钢片材料)叠压而成，转子铁芯上没有永磁材料(磁钢)、没有绕组线圈、没有换向器或滑环；定子铁芯由多片定子冲片(普通硅钢片材料)叠压而成，定子铁芯齿槽中嵌电枢绕组线圈和励磁绕组线圈；该高速直流电机无永磁、无电刷，通过定子铁芯上的励磁绕组线圈进行电励磁，并通过控制励磁电流的大小来控制磁场强度的增减；这类电机有很强的环境适应能力和宽的工作转速范围，适合应用于高转速、耐高温和恶劣环境下，无退磁问题；

13、2、系统效率高，峰值效率可以达到94％，可靠性高。

技术特征：

1.一种高速无永磁无刷直流电机结构，其特征在于，包括：壳体、设置于壳体两端的前端盖和后端盖，在所述壳体内设置有电机轴，在所述电机轴的外圆周套设有同轴的转子组件，在所述转子组件的圆周外侧，设置有同轴的定子组件，所述定子组件内设置有多个电枢绕组线圈和励磁绕组线圈，其中每三个电枢绕组外侧设置一励磁绕组。

2.根据权利要求1所述的一种高速无永磁无刷直流电机结构，其特征在于，所述转子组件包括：套设于电机轴外圆周的转子铁芯、设置于所述转子铁芯两端的转子抱箍，沿所述转子铁芯外边缘处均匀设置有4n个转子凸极结构。

3.根据权利要求2所述的一种高速无永磁无刷直流电机结构，其特征在于，所述转子铁芯由n个转子冲片叠压而成，转子铁芯之间通过多个铆钉均匀固定。

4.根据权利要求1所述的一种高速无永磁无刷直流电机结构，其特征在于，所述定子组件包括：套设于转子组件圆周外的环形结构的定子铁芯、沿所述定子铁芯内环内侧均匀设置有6n个定子凸极结构。

5.根据权利要求4所述的一种高速无永磁无刷直流电机结构，其特征在于，所述定子铁芯由n个定子冲片叠压而成，定子铁芯之间通过多个铆钉均匀固定。

6.根据权利要求2所述的一种高速无永磁无刷直流电机结构，其特征在于，所述电机轴的外圆周转子组件的两端外侧分别设置有高速轴承，所述高速轴承设置于电机前端盖的轴承室内，通过螺栓与前端盖和壳体连接。

7.根据权利要求1所述的一种高速无永磁无刷直流电机结构，其特征在于，在所述壳体内靠近后端盖处还设置有磁编码器pcb电路板、控制器pcb电路板，所述电枢绕组和励磁绕组电连接于控制器pcb电路板，所述磁编码器pcb电路板贴近电机轴后端与控制器pcb电路板之间电连接。

8.根据权利要求7所述的一种高速无永磁无刷直流电机结构，其特征在于，在所述后端盖的外端面还设置有电源输入接口、控制信号接口，所述电源输入接口、控制信号接口控制器与pcb电路板之间电连接。

9.根据权利要求4所述的一种高速无永磁无刷直流电机结构，其特征在于，所述定子铁芯与壳体之间过盈配合。

技术总结
本技术提出了一种高速无永磁无刷直流电机结构，包括：壳体、设置于壳体两端的前端盖和后端盖，在所述壳体内设置有电机轴，在所述电机轴的外圆周套设有同轴的转子组件，在所述转子组件的圆周外侧，设置有同轴的定子组件，所述定子组件内设置有多个电枢绕组线圈和励磁绕组线圈，其中每三个电枢绕组外侧设置一励磁绕组。通过上述方式，解决了常规技术高速直流电机持续工作时间比较短、效率低的问题。

技术研发人员：徐美娟,余建华
受保护的技术使用者：苏州达思灵电机有限公司
技术研发日：20230714
技术公布日：2024/3/11