专利名称：永磁无刷电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种永磁电机，特别是永磁无刷电机。
现有的交、直流电机不能适应迅速发展的机电、交通、家用电器等领域的需要，尤其是制约了电动汽车、电动摩托车以及电动助力自行车的发展，这是由于该类电机往往难以同时具备效率高、体积小、重量轻等运行特性。
为此，本实用新型的目的在于提供一种永磁无刷电机，它通过对定子、转子等结构的改进，能同时满足高效率、体积小和重量轻等要求。
实现本实用新型目的的技术方案是一种永磁无刷电机，它包括电机本体、位置传感器和控制装置，电机本体具有定子和转子，其独到之处是呈盘状的定子和转子沿轴向间隔设置，均布于转子圆周的一系列永磁体以其端面朝向定子，定子具有相对永磁体分布的绕组，该绕组由线圈串联或并联而成，检测转子位置的传感器相对永磁体或附加永磁体设置并处于有利于受其磁场影响的范围内。
而且，传感器由霍尔效应集成电路构成。
而且，永磁体和线圈呈梨形或圆形或梯形。
而且，定子被包容并夹装在转子内。
而且，在转子永磁体的背部，设有用软铁制成的轭板。
而且，在靠近机体两侧的转子的外圆周面上镶套有钢制磁屏蔽环。
在上述构成中(参见
图1)，借助反映转子位置的传感器的输出信号，通过控制装置使得电枢绕组依次馈电，从而在定子上产生跳跃式的旋转磁场，拖动带有永磁体的转子旋转，随着转子的转动，位置传感器又不断地送出信号，以改变电枢绕组的通电状态，使电机连续旋转。由于本实用新型集盘式定转子、永磁、无铁芯和无电刷于一体(如采用了轴向尺寸小的盘状定转子)，从而大幅度减小了整机体积和重量；又由于以现有的位置传感器、控制装置以及该装置所具有的非接触式电子换向电路取代了电刷，这不仅避免了摩擦损耗，提高整机出力，而且将不存在因电刷磨损失效而影响整机运行等问题。此外本实用新型还具有噪声低、起动力矩大、可无级调速和易实现高速运转等优点。
以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是用于解释本电机运行原理的方框图。
图2是本技术方案的第一种实施例的半剖视图。
图3是其第二种实施例的半剖视图。
图4是其第三种实施例的半剖视图。
图5是其第四种实施例的半剖视图。
图6是其第五种实施例的半剖视图。
图7、图8分别是梨形永磁体和线圈的示意图。
图9、图10分别是圆形永磁体和线圈的示意图。
图11、图12分别是梯形永磁体和线圈的示意图。
图13是图2A-A处局部放大图。
图14是图3B处的局部放大图。
图15是图14所示扇形孔的纵截面示意图。
图16是图4、图5C、D处的局部放大图。
参照图1～图6，本实用新型包括电机本体2、位置传感器6和控制装置，电机本体2具有定子1和转子4，一般，控制装置设在电机本体2之外。所述定子1、转子4均呈盘状并沿轴向间隔布置，定、转子1、4的数量以及间隔设置方式可参考下表
当然在上表和各图所给出的数量和间隔方式的指导下，还可以有多种定子1和转子4的排列组合方式，在此就不一一赘述。均布于转子4圆周的一系列永磁体5以其端面朝向定子1，永磁体5与转子4之间可采用环氧类粘接剂粘接。为了减少漏磁，在图3～图6所示的实施例中，对于二个或多个转子4，在外侧的转子4永磁体5的背部设有用软铁制成的轭板8，该轭板8可用螺钉紧固于转子4上。当电机机体9采用金属材料时，最好在靠近机体9两侧的转子4的外圆周面上镶套有钢制磁屏蔽环11。由于本电机为轴向磁路结构，故影响轴向气隙的零部件应有较高的加工精度，为了减小振动和噪声，应注意控制电机轴13的轴向窜动量，必要时可采用垫片12来调整轴向气隙精度。
本电机的定子1具有相对转子4永磁体5分布的绕组，该绕组由相互串联或并联的线圈3构成。所述定子1可采用导热性好的高强度塑料压铸或注塑成型，均布于定子1上的线圈3由电磁线绕制成梨形、圆形或梯形(参见图8、图10、图12)，与此同时，转子4永磁体5的形状最好也与其相对应(参见图7、图9、图11)。所述线圈3可粘固于定子1上，而且两个绕组分别相差90°电角度，以防止转矩脉动。转子4可由高强度塑料压铸或注塑成型也可以采用铝合金或其他非导磁材料制成。参照各图，由公知的霍尔效应集成电路构成的传感器6相对永磁体5(如图2、图3、图13)或附加永磁体10(如图4、图5、图6、图16)设置并处于有利于受其磁场影响的范围内。当轭板8将传感器6与永磁体5隔开时(见图3、图14、图15)应在轭板8处开一个能让磁场穿过的扇形孔7。传感器6可装在电机一侧的机体9上，它与永磁体5或附加永磁体10之间的距离为0.5～2mm。当电机为单向旋转时，一般可设置1或2个位置传感器6(见图13)，当为双向旋转时，则可以设置2或4个位置传感器6。
参照图6，当将本电机用于电动摩托车或电动助力自行车时，定子1可被包容并夹装在转子4内，而电机轴13则固定不动。
权利要求1.一种永磁无刷电机，包括电机本体[2]、位置传感器[6]和控制装置，电机本体[2]具有定子[1]和转子[4]，其特征是呈盘状的定子[1]和转子[4]沿轴向间隔设置，均布于转子[4]圆周的一系列永磁体[5]以其端面朝向定子[1]，定子[1]具有相对永磁体[5]分布的绕组，该绕组由线圈[3]串联或并联而成，检测转子[4]位置的传感器[6]相对永磁体[5]或附加永磁体[10]设置并处于有利于受其磁场影响的范围内。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征是传感器[6]由霍尔效应集成电路构成。
3.根据权利要求2所述的电机，其特征是；永磁体[5]和线圈[3]呈梨形或圆形或梯形。
4.根据权利要求3所述的电机，其特征是定子[1]被包容并夹装在转子[4]内。
5.根据权利要求1～4中任一个所述的电机，其特征是在转子[4]永磁体[5]的背部，设有用软铁制成的轭板[8]。
6.根据权利要求5所述的电机，其特征是在靠近机体[9]两侧的转子[4]的外圆周面上镶套有钢制磁屏蔽环[11]。
专利摘要一种永磁无刷电机，它包括电机本机，位置传感器和控制装置，电机本体具有定子和转子，其要点是呈盘状的定子和转子沿轴向间隔设置，均布于转子圆周的一系列永磁体以其端面朝向定子，定子具有相对永磁体分布的绕组，该绕组由线圈串联或并联而成，检测转子位置的传感器相对永磁体或附加永磁体设置并处于有利于受其磁场影响的范围内。本电机具有效率高、体积小和重量轻等优点。
文档编号H02K29/06GK2265624SQ9623491
公开日1997年10月22日 申请日期1996年5月23日 优先权日1996年5月23日
发明者李忠武, 周长进, 曾祥铭, 王坚强 申请人:中国船舶工业总公司第七研究院第七一二研究所