一種直流無(wú)刷微電的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明為解決目前直流無(wú)刷電機(jī)小型化成為微電機(jī)的困難，提供一種直流無(wú)刷微電機(jī)，該電機(jī)定子鐵芯為由導(dǎo)磁性材料加工成的爪極形狀極片嵌合圍成的鼠籠形鐵芯；在所述的爪極形狀的第一極片、第二極片、第三極片和第四極片表面涂敷絕緣漆；所述的定子繞組為單一線(xiàn)圈。本發(fā)明中采用形狀的第一極片、第二極片、第三極片和第四極片分件嵌合圍成的鼠籠形鐵芯，使得電機(jī)體積小的同時(shí)，使電機(jī)長(zhǎng)度能夠延伸，以提升電機(jī)的輸出力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種直流無(wú)刷微電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及直流無(wú)刷電機(jī)，特別涉及一種定子采用導(dǎo)磁性金屬材料加工成爪極的直流爪極式無(wú)刷微電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，一般的有刷電機(jī)通常通過(guò)整流子和電刷的機(jī)械方式切換輸入線(xiàn)圈的電流，這種有刷電機(jī)通常通過(guò)整流子和電刷的機(jī)械方式進(jìn)行切換輸入線(xiàn)圈的電流，這種有刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速相對(duì)容易控制，但是，電刷和整流子的機(jī)械磨合往往會(huì)加快電機(jī)損耗，并且容易發(fā)出噪聲。無(wú)刷直流電機(jī)是一種采用電子整流器代替電刷和整流子的直流電機(jī)，它具備交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又具備直流電機(jī)的運(yùn)行效率高、無(wú)勵(lì)磁損耗以及調(diào)速性能好、或以同時(shí)避免機(jī)械噪音的產(chǎn)生等諸多特點(diǎn)。因此，無(wú)刷直流電機(jī)被廣泛地應(yīng)用于包括家用電器在內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域。常用的無(wú)刷直流電機(jī)主要包括有定子和轉(zhuǎn)子。定子主要包括圓筒狀的電子鐵芯，高強(qiáng)度漆包線(xiàn)繞制成的定子繞組，以及用于絕緣定子鐵芯和定子繞組的絕緣體。轉(zhuǎn)子為圓筒狀的永磁體，置于定子中間并與定子其空隙相隔。定子上的定子繞組與外部電源相接，當(dāng)外部電源接通時(shí)，定子繞組上的電流產(chǎn)生磁場(chǎng)并與轉(zhuǎn)子永久磁鐵上的磁場(chǎng)相互吸引及相互排斥，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子在定子中旋轉(zhuǎn)。這樣的無(wú)刷直流電機(jī)應(yīng)用范圍很廣泛家電產(chǎn)品中壓縮機(jī)、洗衣機(jī)、電風(fēng)扇等中都可以應(yīng)用，但是如果需要生產(chǎn)微電機(jī)，卻由于定子的這種結(jié)構(gòu)，不能減小電機(jī)的體積，不適合于微電機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種直流無(wú)刷微電機(jī)。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種直流無(wú)刷微電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子、控制器； 所述的定子包括具有內(nèi)部空腔的定子鐵芯，包繞在定子鐵芯上的定子繞組；
所述的轉(zhuǎn)子包括設(shè)置在所述的鐵芯內(nèi)部空腔中的環(huán)形磁石，設(shè)置在所述的環(huán)形磁石中間的與所述的環(huán)形磁石連動(dòng)的軸芯；
所述的控制器提供該無(wú)刷直流微電機(jī)的電力驅(qū)動(dòng)及控制；
其中:所述的定子鐵芯為由導(dǎo)磁性材料加工成的爪極形狀的第一極片、第二極片、第三極片和第四極片分件嵌合圍成的鼠籠形鐵芯；在所述的爪極形狀的第一極片、第二極片、第三極片和第四極片表面涂敷絕緣漆；所述的定子繞組為單一線(xiàn)圈。
[0005]進(jìn)一步的，上述的直流無(wú)刷微電機(jī)中:所述的爪極形狀的第一極片、第二極片、第三極片和第四極片兩端分別由第一固定片、第二固定片、第三固定片和第四固定片固定；
所述的第一固定片和第三固定片均由左右兩個(gè)半圓環(huán)相互嵌合而成；
所述的第二極片和第三極片的大頭端分別與所述的第一固定片的左右兩個(gè)半圓環(huán)固定，所述的第一極片和第四極片的大頭端分別與所述的第三固定片的左右兩個(gè)半圓環(huán)固定;
在所述的第一極片、第二極片、第三極片和第四極片的小頭端均設(shè)置有嵌合槽，在所述的第一固定片和第三固定片上設(shè)置有與嵌合槽嵌合的凸起；
所述的第二固定片和第四固定片為圓環(huán)形，分另嵌合在所述的第一固定片和第三固定片上。
[0006]進(jìn)一步的，上的直流無(wú)刷微電機(jī)中:所述的轉(zhuǎn)子中包括將所述的環(huán)形磁石和所述的軸芯進(jìn)行對(duì)心調(diào)整的固定件；所述的固定件以塑料成型加工后先行壓入所述的軸芯后，再行裝入所述的環(huán)形磁石內(nèi)孔中進(jìn)行對(duì)心調(diào)整后固定。
[0007]進(jìn)一步的，上的直流無(wú)刷微電機(jī)中:所述的環(huán)形磁石為釹鐵硼磁鐵。
[0008]進(jìn)一步的，上的直流無(wú)刷微電機(jī)中:所述的固定件外周設(shè)有向上微凸的卡棱。
[0009]本發(fā)明中采用形狀的第一極片、第二極片、第三極片和第四極片分件嵌合圍成的鼠籠形鐵芯，使得電機(jī)體積小的同時(shí)，使電機(jī)長(zhǎng)度能夠延 伸，以提升電機(jī)的輸出力。
[0010]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作較為詳細(xì)的描述。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]附圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的直流無(wú)刷電機(jī)的剖視圖。
[0012]附圖2是本發(fā)明的鐵芯結(jié)構(gòu)圖。
[0013]附圖3是本發(fā)明定子鐵芯分解圖。
[0014]附圖4是本發(fā)明轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖。
[0015]附圖5是本發(fā)明轉(zhuǎn)子中的固定片結(jié)構(gòu)圖。
[0016]附圖6是圖5的D視圖。
[0017]圖中:1、軸芯,2、前軸承,3、第一極片,4、機(jī)殼,5、繞組,6、第二極片,7、第一固定片，8、第二固定片，9、電容，10、基座，11、端蓋，12、后軸承，13、電路板，14、主驅(qū)動(dòng)芯片，15、第三極片，16、固定件，17、環(huán)形磁石，18、第三固定片，19、第四極片，20、第四固定片，24、凸棱。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本實(shí)施例是一種直流無(wú)刷微電機(jī)，如圖1所示，主要由定子、轉(zhuǎn)子和控制器三個(gè)部分組成，其中:定子包括具有內(nèi)部空腔的定子鐵芯，包繞在定子鐵芯上的定子繞組5，如圖2所示，定子鐵芯的結(jié)構(gòu)是本發(fā)明的主要特點(diǎn)之一，本實(shí)施例中，定子鐵芯為由導(dǎo)磁性材料加工成的爪極形狀的第一極片3、第二極片6、第三極片15和第四極片19分件嵌合圍成的鼠籠形鐵芯；四塊爪極形狀的極片分別通過(guò)第一固定片7、第二固定片8、第三固定片18和第四固定片20固定,其中，第一固定片7和第三固定片18均由左右兩個(gè)半圓環(huán)相互嵌合而成；第二極片6和第三極片15的大頭端分別與第一固定片7的左右兩個(gè)半圓環(huán)固定，第一極片3和第四極片19的大頭端分別與第三固定片18的左右兩個(gè)半圓環(huán)固定；在第一極片
3、第二極片6、第三極片15和第四極片19的小頭端均設(shè)置有嵌合槽，在第一固定片7和第三固定片18上設(shè)置有與嵌合槽嵌合的凸起；當(dāng)固定到第三固定片18的左右兩個(gè)半圓環(huán)上的第一極片3和第四極片19與固定到第一固定片7左右兩個(gè)半圓環(huán)上第二極片6和第三極片15像兩只手相互交差合攏時(shí)如圖3所示，形成了內(nèi)容的空間，由于整體形狀與鼠籠相似，因此，被廣泛地稱(chēng)為鼠籠形鐵芯。
[0019]在爪極形狀的第一極片3、第二極片6、第三極片15和第四極片19組成的鼠籠狀鐵芯的表面涂敷絕緣漆；本實(shí)施例中爪極(Claw Pole )形式四塊極片表面全周以絕緣漆涂裝，可增加線(xiàn)圈(Coil)繞組5與爪極Claw Pole形式極片之間的磁I禹合。
[0020]本實(shí)施例定子繞組5為單一線(xiàn)圈。
[0021]本實(shí)施例中，定子繞組5采用在單一線(xiàn)圈5,通過(guò)對(duì)爪極(claw pole )形式的四個(gè)極片等零件的配合下，可使定子產(chǎn)生交替的磁極來(lái)和轉(zhuǎn)子磁極產(chǎn)生磁吸或推斥的作用，以產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能，本實(shí)施例在使用單一線(xiàn)圈的結(jié)構(gòu)下，量產(chǎn)將更形容易簡(jiǎn)單，提升良品率。
[0022]本實(shí)施例中，在轉(zhuǎn)子如圖4所示，主要由環(huán)形磁石17和軸芯I兩部分組成，環(huán)形磁石17為釹鐵硼磁鐵，設(shè)置在鐵芯內(nèi)部空腔中，軸芯I安裝在環(huán)形磁石17中間，并且軸芯I與環(huán)形磁石17連動(dòng)，軸芯I與環(huán)形磁石17中心重合。為了保證軸芯I與環(huán)形磁石17中心重合，本實(shí)施例中設(shè)計(jì)了進(jìn)行對(duì)心調(diào)整的固定件16 ;固定件16以塑料成型加工后先行壓入所述的軸芯I后，再行裝入環(huán)形磁石17內(nèi)孔中進(jìn)行對(duì)心調(diào)整后固定。固定件16外周設(shè)有向上微凸的卡棱24，如圖5和圖6所示。本實(shí)施例中中轉(zhuǎn)子使用了固定件16，它能夠確保環(huán)形磁石17、軸芯I之間的同心，使得電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)、噪音獲得改善。
[0023]本實(shí)施例中，定子和轉(zhuǎn)子組裝好后，安裝到機(jī)殼4內(nèi)，機(jī)殼4內(nèi)設(shè)置一個(gè)安裝定子的機(jī)座10，然后，軸芯I從機(jī)殼前后端分別通過(guò)前軸承2和后軸承12伸出機(jī)殼4形成該直流無(wú)刷電機(jī)的輸出軸，在機(jī)殼4后側(cè)設(shè)置有端蓋11，控制器是安裝在基座上的，控制器主要主驅(qū)動(dòng)芯片(驅(qū)動(dòng)IC) 14、軟性電路板(PFC)13和電容9組成。通過(guò)的控制器對(duì)加入到定子繞組5的電流進(jìn)行控制，控制器采用HALL傳感器檢測(cè)作為轉(zhuǎn)子的環(huán)形磁石17的磁場(chǎng)變化控制加入到定子繞組上的電流。
[0024]本實(shí)施例中定子由四塊爪極金屬件極片、四塊固定片組成的定子鐵芯、繞組5線(xiàn)圈組成，加上基座11、軟性電路板13、主驅(qū)動(dòng)芯片14、電容9所組裝而成，其中四塊爪極金屬件極片以圓周同心等距來(lái)分布配置，且和固定片相互嵌合成形；爪極金屬件極片表面涂裝絕緣漆用以增加線(xiàn)圈與爪極金屬片間的磁耦合；軟性電路板13、驅(qū)動(dòng)IC也就是主驅(qū)動(dòng)芯片14、電容9在和線(xiàn)圈Coil與爪極金屬件極板的連結(jié)下，用以產(chǎn)生定子磁極的極性變換功能(N、S、N、S....持續(xù)變換)。
[0025]本發(fā)明轉(zhuǎn)子由固定件16、環(huán)形磁石17、軸芯I所構(gòu)成，其中固定件16以塑料成型加工后先行壓入軸芯I后，再行裝入環(huán)型磁石17內(nèi)孔中進(jìn)行精密的對(duì)心調(diào)整；之后再使用接著劑接著固定環(huán)形磁石17與固定件16之間的間隙，如此工序以確保馬達(dá)特性及動(dòng)態(tài)平衡。
[0026]本實(shí)施例中，控制電路板采用軟性電路板FPC，由于驅(qū)動(dòng)IC連接腳位于樹(shù)脂封裝的反側(cè)，在進(jìn)行帖片SMT組裝焊接后，看不到焊點(diǎn)。采用這樣的FPC可讓電路板彎曲環(huán)繞在
定子基座。
【權(quán)利要求】
1.一種直流無(wú)刷微電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子、控制器； 所述的定子包括具有內(nèi)部空腔的定子鐵芯，包繞在定子鐵芯上的定子繞組(5)； 所述的轉(zhuǎn)子包括設(shè)置在所述的鐵芯內(nèi)部空腔中的環(huán)形磁石(17)，設(shè)置在所述的環(huán)形磁石(17)中間的與所述的環(huán)形磁石(17)連動(dòng)的軸芯(I)； 所述的控制器提供該無(wú)刷直流微電機(jī)的電力驅(qū)動(dòng)及控制； 其特征在于:所述的定子鐵芯為由導(dǎo)磁性材料加工成的爪極形狀的第一極片(3)、第二極片(6)、第三極片(15)和第四極片(19)分件嵌合圍成的鼠籠形鐵芯；在所述的爪極形狀的第一極片(3)、第二極片(6)、第三極片(15)和第四極片(19)表面涂敷絕緣漆；所述的定子繞組(5)為單一線(xiàn)圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無(wú)刷微電機(jī)，其特征在于:所述的爪極形狀的第一極片(3)、第二極片(6)、第三極片(15)和第四極片(19)兩端分別由第一固定片(7)、第二固定片(8)、第三固定片(18)和第四固定片(20)固定； 所述的第一固定片(7)和第三固定片(18)均由左右兩個(gè)半圓環(huán)相互嵌合而成； 所述的第二極片(6)和第三極片(15)的大頭端分別與所述的第一固定片(7)的左右兩個(gè)半圓環(huán)固定，所述的第一極片(3)和第四極片(19)的大頭端分別與所述的第三固定片(18)的左右兩個(gè)半圓環(huán)固定； 在所述的第一極片(3)、第二極片(6)、第三極片(15)和第四極片(19)的小頭端均設(shè)置有嵌合槽，在所述的第一固定片(7)和第三固定片(18)上設(shè)置有與嵌合槽嵌合的凸起； 所述的第二固定片(8)和第四固定片(20)為圓環(huán)形，分另嵌合在所述的第一固定片(7)和第三固定片(18)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直流無(wú)刷微電機(jī)，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)子中包括將所述的環(huán)形磁石(17)和所述的軸芯(I)進(jìn)行對(duì)心調(diào)整的固定件(16);所述的固定件(16)以塑料成型加工后先行壓入所述的軸芯(I)后，再行裝入所述的環(huán)形磁石(17)內(nèi)孔中進(jìn)行對(duì)心調(diào)整后固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流無(wú)刷微電機(jī)，其特征在于:所述的環(huán)形磁石(17)為釹鐵硼磁鐵。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流無(wú)刷微電機(jī)，其特征在于:所述的固定件(16)外周設(shè)有向上微凸的卡棱(24)。
【文檔編號(hào)】H02K1/18GK103779981SQ201410034292
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】游振峰, 王德和 申請(qǐng)人:深圳市正德精密技術(shù)有限公司