無槽式無刷直流電機制造技術

本實用新型專利技術公開了一種無槽式無刷直流電機，該電機包括殼體、轉子組件、定子鐵芯、前線架和后線架；前線架和后線架分別安設在定子鐵芯的兩端上后形成一表面卷繞線圈的線圈裝配體，線圈裝配體和轉子組件均容納在殼體內，轉子組件上的轉子安設磁石后形成轉子磁石，該轉子磁石容納在該定子鐵芯內且與其配合轉動；殼體還內置有傳感PCB板和驅動PCB板，后線架上延伸有短卡件和長卡件，驅動PCB板的底端上安設有散熱片。本實用新型專利技術無槽結構的設計有效降低了高速運轉時電機的溫升、噪音及振動，該電機在高速運轉中工作性能平穩且干擾力矩小，且傳感PCB板和驅動PCB板采用內置的方式，且采用雙層PCB板來驅動電機，采用散熱片對驅動電路和電機進行內部散熱。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種無刷直流電機，尤其涉及一種無槽式無刷直流電機。
技術介紹
常規的永磁電機一般采用換向器和電刷組成的換向系統，在許多特殊的應用場合，尤其是在低端應用領域，此類電機應用較廣泛。然而，從不同電壓的各種汽車到專門的電力設備，對電子控制系統的依賴性不斷增加，同時，長壽命、高效率、可靠性強、低電磁干擾和噪音這些參數變得更加重要，無刷直流電機能滿足上面的要求，而且和電刷相關的問題亦得到消除，從而無刷直流電機得到廣泛的推廣應用。現有的通用型無刷直流電機，它的定子通常是有齒槽的結構，請見圖5和圖6，這種有齒槽結構的電機在運行時，會產生相應的齒槽轉矩，這種齒槽轉矩是不能消除的，這是有槽結構的特性，而這種不可消除的齒槽轉矩勢必會影響電機的性能。電機在高速運轉時，有齒槽結構的定子所引起的負面效應會更加明顯，電機的振動、噪音及溫升會急速增加；而在靜態時，電機的coggingtorque即齒槽扭力也較為明顯。另外，現有市面上的一些無槽無刷電機，由于內置電路板流過的電流比較大，很容易導致電機的升溫過大，從而引發電機不良。為了避免這現象，其采用驅動板是直接外置的方式，該放置方式由于無法實現一體化，這樣不僅影響移動操作，而且體積大占用空間大，給使用者帶來了很大的不便性。因此，市面上急需一種可克服上述缺陷的無刷直流電機。
技術實現思路
針對上述技術中存在的不足之處，本技術提供一種無槽式無刷直流電機，該有效降低了高速運轉時電機的溫升、噪音及振動，提高了電機效率；且有效實現PCB板的內置和散熱問題的解決。為實現上述目的，本技術提供一種無槽式無刷直流電機，包括殼體、轉子組件、定子鐵芯、前線架和后線架；所述前線架和后線架分別安設在定子鐵芯的兩端上后形成一表面卷繞線圈的線圈裝配體，所述線圈裝配體和轉子組件均容納在殼體內，且所述轉子組件的兩末端分別對應延伸出殼體的兩側，所述轉子組件上的轉子安設磁石后形成轉子磁石，該轉子磁石容納在該定子鐵芯內且與其配合轉動；所述殼體還內置有傳感PCB板和驅動PCB板，所述后線架上延伸有多個用于固接傳感PCB板的短卡件和多個用于固接驅動PCB板的長卡件，所述驅動PCB板的底端上安設有散熱片，且所述散熱片置于傳感PCB板與驅動PCB板之間，所述驅動PCB板通過引出線與外部電源電連接。其中，所述前線架上均勻設有多個分割凸片，每相鄰兩個分割凸片之間形成用于卷繞線圈的前繞線區，所述線圈均勻卷繞在每個前繞線區內。其中，所述多個短卡件與多個長卡件之間對應間隔設置，且間隔設置后的相鄰短卡件與長卡件之間形成用于卷繞線圈的后繞線區，每個前繞線區內的線圈對應卷繞至后繞線區。其中，所述定子鐵芯采用硅鋼片沖制后疊鉚形成圓環狀。其中，所述轉子由具有強磁性的燒結釹鐵硼制成。其中，所述多個短卡件的末端均設有第一卡頭，所述傳感PCB板的邊緣處設有多個與第一卡頭適配卡接的傳感缺口。其中，所述多個長卡件的末端均設有第二卡頭，所述驅動PCB板的邊緣處設有多個與第二卡頭適配卡接的驅動缺口。其中，所述轉子組件還包括轉軸和多個軸承；所述轉子安設在轉軸的中部上，且所述轉軸的兩端分別通過軸承固定在殼體上。其中，所述殼體包括機殼和后蓋；所述機殼和后蓋固定連接，所述轉軸的一端延伸出機殼，所述轉軸的另一端延伸出后蓋，且所述機殼、后蓋和轉軸三者連接后圍合成一腔體，所述定子鐵芯、前線架、后線架、傳感PCB板、驅動PCB板、轉子和多個軸承均被密封在該腔體內。與現有技術相比，本技術提供的無槽式無刷直流電機，具有以下有益效果：1）前線架和后線架分別安設在定子鐵芯的兩端上后形成一表面卷繞線圈的線圈裝配體，即將定子鐵芯設計成無齒槽的結構，依靠兩端的前后線架直接來卷繞線圈，有效避免了現有技術中采用齒槽結構進行線圈的方式，該特殊繞線方式有利于降低磁路的損耗，減少線圈對殼體的熱阻，使電機線圈對環境的熱阻下降，提高了連續工作的輸出能力，從而提高了電機的額定輸出功率；該電機的輸出功率比有槽的無刷電機的輸出功率要高出兩倍；2）傳感PCB板和驅動PCB板采用內置的方式置于殼體內，該結構采用內部雙層PCB板的方式來驅動電機，同時為防止驅動電路損壞和電機溫度過高，采用散熱片來實現內部散熱。該結構的改進有效解決了現有技術電路板外置不便的問題。3）該電機沒有齒槽結構，有效避免齒槽轉矩波動及齒槽所引起的損耗，電機的噪音明顯下降，且該電機在靜態時的齒槽扭力幾乎為零；4）該無槽結構的設計有效降低了高速運轉時電機的溫升、噪音及振動，該電機在高速運轉中工作性能平穩且干擾力矩小；5）本技術還具有結構簡單、設計合理、操作便捷、工作效率高及使用壽命長等特點。附圖說明圖1為本技術的無槽式無刷直流電機的爆炸圖；圖2為本技術中線圈裝配體與兩個PCB板組裝后的主視圖；圖3為圖2的A-A剖視圖；圖4為本技術中后線架卷繞線圈后的結構示意圖；圖5為現有技術中的第一種有槽結構；圖6為現有技術中的第二種有槽結構；圖7為現有技術普通結構與本技術無槽結構的噪音對比圖；圖8為現有技術普通結構與本技術無槽結構的效率曲線對比圖；圖9為現有技術普通結構與本技術無槽結構的靜態齒槽扭力對比圖。主要元件符號說明如下：10、殼體11、轉子組件12、定子鐵芯13、前線架14、后線架15、傳感PCB板16、驅動PCB板17、散熱片18、引出線19、線圈131、分割凸片101、機殼103、后蓋111、轉子112、轉軸113、軸承141、短卡件142、長卡件151、傳感缺口161、驅動缺口1411、第一卡頭1421、第二卡頭具體實施方式為了更清楚地表述本技術，下面結合附圖對本技術作進一步地描述。請參閱圖1-4，本技術的無槽式無刷直流電機，包括殼體10、轉子組件11、定子鐵芯12、前線架13和后線架14；前線架13和后線架14分別安設在定子鐵芯12的兩端上后形成一表面卷繞線圈19的線圈裝配體，線圈裝配體和轉子組件11均容納在殼體10內，且轉子組件11的兩末端分別對應延伸出殼體10的兩側，轉子組件11上的轉子111安設磁石后形成轉子磁石，該轉子磁石容納在該定子鐵芯12內且與其配合轉動；殼體10還內置有傳感PCB板15和驅動PCB板16，后線架14上延伸有多個用于固接傳感PCB板15的短卡件141和多個用于固接驅動PCB板16的長卡件142，驅動PCB板16的底端上安設有散熱片17，且散熱片17置于傳感PCB板15與驅動PCB板16之間，驅動PCB板16通過引出線18與外部電源電連接。在該圖1中，由于前線架13和后線架14的外徑均稍大于定子鐵芯12的外徑，這樣安設在定子鐵芯12兩端上的前后線架，其線圈19不直接與定子鐵芯12接觸，這種卷繞方式既起到了線圈19與定子鐵芯12的絕緣，又利于線圈19排布本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無槽式無刷直流電機，其特征在于，包括殼體、轉子組件、定子鐵芯、前線架和后線架；所述前線架和后線架分別安設在定子鐵芯的兩端上后形成一表面卷繞線圈的線圈裝配體，所述線圈裝配體和轉子組件均容納在殼體內，且所述轉子組件的兩末端分別對應延伸出殼體的兩側，所述轉子組件上的轉子安設磁石后形成轉子磁石，該轉子磁石容納在該定子鐵芯內且與其配合轉動；所述殼體還內置有傳感PCB板和驅動PCB板，所述后線架上延伸有多個用于固接傳感PCB板的短卡件和多個用于固接驅動PCB板的長卡件，所述驅動PCB板的底端上安設有散熱片，且所述散熱片置于傳感PCB板與驅動PCB板之間，所述驅動PCB板通過引出線與外部電源電連接。

【技術特征摘要】
1.一種無槽式無刷直流電機，其特征在于，包括殼體、轉子組件、定子鐵芯、前線架和后線架；所述前線架和后線架分別安設在定子鐵芯的兩端上后形成一表面卷繞線圈的線圈裝配體，所述線圈裝配體和轉子組件均容納在殼體內，且所述轉子組件的兩末端分別對應延伸出殼體的兩側，所述轉子組件上的轉子安設磁石后形成轉子磁石，該轉子磁石容納在該定子鐵芯內且與其配合轉動；所述殼體還內置有傳感PCB板和驅動PCB板，所述后線架上延伸有多個用于固接傳感PCB板的短卡件和多個用于固接驅動PCB板的長卡件，所述驅動PCB板的底端上安設有散熱片，且所述散熱片置于傳感PCB板與驅動PCB板之間，所述驅動PCB板通過引出線與外部電源電連接。
2.根據權利要求1所述的無槽式無刷直流電機，其特征在于，所述前線架上均勻設有多個分割凸片，每相鄰兩個分割凸片之間形成用于卷繞線圈的前繞線區，所述線圈均勻卷繞在每個前繞線區內。
3.根據權利要求1所述的無槽式無刷直流電機，其特征在于，所述多個短卡件與多個長卡件之間對應間隔設置，且間隔設置后的相鄰短卡件與長卡件之間形成用于卷繞線圈的后繞線區，每個前繞線區內的線圈對應卷繞至后繞線區。
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【專利技術屬性】
技術研發人員：張國華，文國錢，劉勝全，
申請(專利權)人：深圳市恒驅電機有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44