專利名稱：無刷直流電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電機(jī)及其控制技術(shù)的領(lǐng)域，更具體的說，本發(fā)明涉及一種無刷直流電機(jī)。
背景技術(shù)：
風(fēng)扇等電器設(shè)備所選用的電機(jī)需要效率高、使用電流小、啟動電流小，避免電池瞬間大電流放電，電機(jī)能量反饋性能好的特性；電機(jī)大部分時間都處于啟動、加速和制動的工作狀態(tài)，因此電機(jī)的起動性能、加速性能、電機(jī)的可靠性對電動車輛尤為重要。目前電器設(shè)備中應(yīng)用較廣泛的為無刷直流永磁電機(jī)。傳統(tǒng)的無刷直流永磁電機(jī)主要包括磁齒輪外轉(zhuǎn)子、調(diào)磁環(huán)、磁齒輪內(nèi)轉(zhuǎn)子和電機(jī)定子，磁齒輪外轉(zhuǎn)子、調(diào)磁環(huán)、磁齒輪內(nèi)轉(zhuǎn)子和電機(jī)定子之間均具有氣隙；不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且系統(tǒng)噪聲高、機(jī)械磨損等問題。而且現(xiàn)有技術(shù)中，為了滿足超大轉(zhuǎn)速和低速的要求，通常均需要采用液壓馬達(dá)和減速齒輪系的方式，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障多、成本高，而且維修不便。外轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)是當(dāng)前出現(xiàn)的一種可以實(shí)現(xiàn)低速大轉(zhuǎn)速功能的新型電機(jī)，其主要包括外轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子永磁體、磁通調(diào)制極和內(nèi)定子，其通過定子上磁通調(diào)制極的引入，省去了傳統(tǒng)磁齒輪中的調(diào)磁環(huán)結(jié)構(gòu)，省去了傳統(tǒng)磁齒輪中的內(nèi)轉(zhuǎn)子以及獨(dú)立的調(diào)磁環(huán)結(jié)構(gòu)，解決了系統(tǒng)噪聲高、機(jī)械磨損等問題。但是這種結(jié)構(gòu)的永磁游標(biāo)電機(jī)漏磁較大，鐵心損耗較大，功率較低。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種無刷直流電機(jī)。為了解決上述技術(shù)問題并且實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:一種無刷直流電機(jī)，其包括電機(jī)本體、電機(jī)控制板和散熱后殼；所述電機(jī)本體后端電性固定連接有機(jī)電隔離板，所述電機(jī)控制板通過導(dǎo)線與所述機(jī)電隔離板連接，并且所述散熱后殼與所述機(jī)電隔離板可拆卸的連接，并將所述電機(jī)控制板焊接在所述散熱后殼的內(nèi)壁上；其中所述電機(jī)本體包括外轉(zhuǎn)子組件、內(nèi)定子組件和電機(jī)軸；所述外轉(zhuǎn)子組件包括外轉(zhuǎn)子圓柱狀殼體，所述外轉(zhuǎn)子圓柱狀殼體前后兩端設(shè)置有與之緊固連接的前蓋和后蓋；所述外轉(zhuǎn)子圓柱狀殼體的內(nèi)壁上沿著電機(jī)軸方向粘結(jié)有2組永磁體單元；所述外轉(zhuǎn)子通過軸承與所述電機(jī)軸可轉(zhuǎn)動的連接；所述內(nèi)定子組件包括定子鐵芯疊片，所述定子鐵芯疊片為2組并且與所述永磁體單元一一對應(yīng)設(shè)置，所述定子鐵芯疊片的端部設(shè)置有定子繞組。其中,所述散熱后殼的后壁上分布有陣列式散熱片。其中，所述散熱殼與所述機(jī)電隔離板為可拆卸的密封連接。其中，所述電機(jī)控制板通過散熱端柱焊接在所述散熱后殼的內(nèi)壁上。其中，所述永磁體單元包括第一永磁體、可變磁體和第二永磁體。其中，所述永磁體為釹鐵硼永磁體，所述可變磁體為Fe-Cr-Co類磁體。其中，所述電機(jī)控制板上集成有電機(jī)控制器，所述電機(jī)控制器包括霍爾傳感器、控制電路芯片、驅(qū)動電路芯片和逆變電路；所述霍爾傳感器與控制電路芯片的寫入端連接，控制電路芯片的輸出端與驅(qū)動電路芯片的輸入端相連接，驅(qū)動電路芯片的輸出端與逆變電路的輸入端連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
(1)本發(fā)明的無刷直流輪轂電機(jī)采用了內(nèi)置式的全密封結(jié)構(gòu)，摒棄了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過在電機(jī)本體和電機(jī)控制板之間設(shè)置機(jī)電隔離板，顯著降低了電機(jī)旋轉(zhuǎn)對機(jī)電控制板結(jié)構(gòu)的電磁干擾和振動干擾；并且還具有優(yōu)異的防塵防水防油污效果；此外所述散熱后殼與機(jī)電隔離板采用的是可拆卸的連接方式，當(dāng)需要對電機(jī)控制板進(jìn)行維修的時候，僅需將散熱后殼拆下，送修即可；具有安裝簡便，維修方便的特點(diǎn)。
(2)本發(fā)明的電機(jī)外特性好，具有可貴的低速大轉(zhuǎn)矩特性，能夠提供大的啟動轉(zhuǎn)矩。此外在本發(fā)明的電機(jī)中使用了可變磁體，從而可以顯著降低各永磁體中渦流電流的擾動，降低了外轉(zhuǎn)子永磁體中的渦流損耗，有利于提高電機(jī)的穩(wěn)定性。


圖1為本發(fā)明所述無刷直流電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明所述電機(jī)主體的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)施例涉及一種無刷直流電機(jī)，其包括電機(jī)本體10、電機(jī)控制板30 和散熱后殼20 ;所述電機(jī)本體10后端電性固定連接有機(jī)電隔離板20，所述電機(jī)控制板30 通過導(dǎo)線與所述機(jī)電隔離板20連接，并且所述散熱后殼20與所述機(jī)電隔離板20可拆卸的連接，并將所述電機(jī)控制板30容納在所述散熱后殼20中；所述電機(jī)本體10包括外轉(zhuǎn)子組件、內(nèi)定子組件和電機(jī)軸100 ;所述外轉(zhuǎn)子組件包括外轉(zhuǎn)子圓柱狀殼體110，所述外轉(zhuǎn)子圓柱狀殼體110前后兩端設(shè)置有與之緊固連接的前蓋111和后蓋112 ;所述外轉(zhuǎn)子圓柱狀殼體110的內(nèi)壁上沿著電機(jī)軸方向開設(shè)有2組永磁體單元113 ;所述外轉(zhuǎn)子通過軸承120與所述電機(jī)軸100可轉(zhuǎn)動的連接；所述永磁體單元113包括第一永磁體、可變磁體和第二永磁體，所述第一永磁體與可變磁體，可變磁體與第二永磁體之間設(shè)置有硅鋼隔片；所述內(nèi)定子組件包括定子鐵芯疊片130，所述定子鐵芯疊片為2組并且與所述永磁體單元一一對應(yīng)設(shè)置，所述定子鐵芯疊片的端部設(shè)置有定子繞組132。在本發(fā)明中所述永磁體可以選擇釹鐵硼永磁體，優(yōu)選地，釹鐵硼永磁體包含:20-22wt%的釹、1.2-1.3wt%的釓、1.0-1.2wt%的欽、0.8-1.2wt%的硼、0.02-0.03wt%的銅、0.65-0.72wt %鈷和余量的鐵，所述的釹鐵硼永磁體可以采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的方法制備得到，在此不再贅述。所述可變磁體為現(xiàn)有技術(shù)中的Fe-Cr-Co類磁體；另外優(yōu)選地本發(fā)明中使用的可變磁體，具有用以下組成表示的組成: (Sm0.8Nd0.2) (Ala3Tiaci8Coa52Cuai)7^所述的可變磁體的矯頑力在250-300KA/h之間，并且具有較高的磁通密度。在電機(jī)中使用上述可變磁體后，可以顯著降低各永磁體中渦流電流的擾動，降低了外轉(zhuǎn)子永磁體中的渦流損耗，提高了電機(jī)的穩(wěn)定性。另外，所述電機(jī)控制板上集成有電機(jī)控制器，所述電機(jī)控制器包括霍爾傳感器、控制電路芯片、驅(qū)動電路芯片和逆變電路；所述霍爾傳感器與控制電路芯片的寫入端連接，控制電路芯片的輸出端與驅(qū)動電路芯片的輸入端相連接，驅(qū)動電路芯片的輸出端與逆變電路的輸入端連接。本發(fā)明所述的電動機(jī)采用軟起動，起動電流小，對電網(wǎng)的波動影響小，起動機(jī)械特性較好，具有直流電動機(jī)的“硬”機(jī)械特性。起動過程一般有三個階段:定位階段，首先控制電路芯片通過霍爾傳感器判斷電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極位置，導(dǎo)通逆變電路的兩個功率器件給繞組導(dǎo)通一個較小的電流；加速階段，控制電路芯片通過預(yù)設(shè)的啟動時間產(chǎn)生一個同步信號，然后逐步升高驅(qū)動PWM的占空比，從而增加施加于電動機(jī)的電壓，電動機(jī)逐漸提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；穩(wěn)速階段，電動機(jī)加速到足夠高的轉(zhuǎn)速時，進(jìn)行對轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)控制，提供有效的速度信號，從而穩(wěn)定轉(zhuǎn)子速度。在控制電路芯片中將起動時間和起動電壓范圍進(jìn)行預(yù)前設(shè)置，如將起動時間設(shè)置在5 30s，電壓設(shè)置在150 250V之間，在此設(shè)定規(guī)定范圍內(nèi)均可以保證電動機(jī)順利起動，否則控制系統(tǒng)會自動進(jìn)行過電壓或過電流保護(hù)，立即停止起動過程。在電機(jī)運(yùn)行當(dāng)中，為了防止有外來作用力把電機(jī)進(jìn)行堵死，特意添加了防堵保護(hù)功能，對比傳統(tǒng)電機(jī)，若電機(jī)受外力被堵死，電機(jī)不能立刻產(chǎn)生反應(yīng)，要等繞組過熱，通過溫度開關(guān)進(jìn)行保護(hù)，而本電機(jī)若遇到堵死狀態(tài)，自行停止工作，并能在下次開機(jī)后繼續(xù)運(yùn)作。
權(quán)利要求
1.一種無刷直流電機(jī)，其包括電機(jī)本體、電機(jī)控制板和散熱后殼；所述電機(jī)本體后端電性固定連接有機(jī)電隔離板，所述電機(jī)控制板通過導(dǎo)線與所述機(jī)電隔離板連接，并且所述散熱后殼與所述機(jī)電隔離板可拆卸的連接，并將所述電機(jī)控制板焊接在所述散熱后殼的內(nèi)壁上；其特征在于:所述電機(jī)本體包括外轉(zhuǎn)子組件、內(nèi)定子組件和電機(jī)軸；所述外轉(zhuǎn)子組件包括外轉(zhuǎn)子圓柱狀殼體，所述外轉(zhuǎn)子圓柱狀殼體前后兩端設(shè)置有與之緊固連接的前蓋和后蓋；所述外轉(zhuǎn)子圓柱狀殼體的內(nèi)壁上沿著電機(jī)軸方向粘結(jié)有2組永磁體單元；所述外轉(zhuǎn)子通過軸承與所述電機(jī)軸可轉(zhuǎn)動的連接；所述內(nèi)定子組件包括定子鐵芯疊片，所述定子鐵芯疊片為2組并且與所述永磁體單元一一對應(yīng)設(shè)置，所述定子鐵芯疊片的端部設(shè)置有定子繞組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷直流電機(jī)，其特征在于:所述散熱后殼的后壁上分布有陣列式散熱片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷直流電機(jī)，其特征在于:所述散熱殼與所述機(jī)電隔離板為可拆卸的密封連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷直流電機(jī)，其特征在于:所述電機(jī)控制板通過散熱端柱焊接在所述散熱后殼的內(nèi)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷直流電機(jī)，其特征在于:所述永磁體單元包括第一永磁體、可變磁體和第二永磁體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無刷直流電機(jī)，其特征在于:所述永磁體為釹鐵硼永磁體，所述可變磁體為Fe-Cr-Co類磁體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷直流電機(jī)，其特征在于:所述電機(jī)控制板上集成有電機(jī)控制器，所述電機(jī)控制器包括霍爾傳感器、控制電路芯片、驅(qū)動電路芯片和逆變電路；所述霍爾傳感器與控制電路芯片的寫入端連接，控制電路芯片的輸出端與驅(qū)動電路芯片的輸入端相連接，驅(qū)動電路芯片的輸出端與逆變電路的輸入端連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無刷直流電機(jī)，其特征在于:所述釹鐵硼永磁體包含: 20-22wt% 的釹、1.2-1.3wt% 的釓、1.0-1.2wt% 的欽、0.8-1.2wt% 的硼、0.02-0.03wt%^ 銅、0.65-0.72被％鈷和余量的鐵。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無刷直流電機(jī)，其特征在于:所述可變磁體，具有用以下組成表不的組成=(Sma8Nda2) (Al0.3Ti0.08Co0.52C u0.!) 7.5。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無刷直流電機(jī)，其包括電機(jī)本體、電機(jī)控制板和散熱后殼；所述電機(jī)本體后端電性固定連接有機(jī)電隔離板，所述電機(jī)控制板焊接在所述散熱后殼的內(nèi)壁上；所述電機(jī)本體包括外轉(zhuǎn)子組件、內(nèi)定子組件和電機(jī)軸；所述外轉(zhuǎn)子組件包括外轉(zhuǎn)子圓柱狀殼體，所述外轉(zhuǎn)子圓柱狀殼體的內(nèi)壁上沿著電機(jī)軸方向粘結(jié)有2組永磁體單元；所述內(nèi)定子組件包括定子鐵芯疊片，所述定子鐵芯疊片為2組并且與所述永磁體單元一一對應(yīng)設(shè)置。本發(fā)明的電機(jī)外特性好，具有可貴的低速大轉(zhuǎn)矩特性，能夠提供大的啟動轉(zhuǎn)矩而且電機(jī)渦流損耗小，穩(wěn)定性高。
文檔編號H02K11/00GK103208897SQ201310151630
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者馮偉東 申請人:佛山市順德區(qū)葦源電器有限公司