本實(shí)用新型涉及電機(jī)部件結(jié)構(gòu)，具體的講是一種多線圈無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

多線圈無刷電機(jī)因?yàn)槿コ穗姍C(jī)中的電刷，從根本上解決了有刷電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的電火花，極大降低了電火花對(duì)電機(jī)磁場造成的干擾，同時(shí)多線圈對(duì)比單線圈具有易繞制產(chǎn)生的表磁場強(qiáng)度較大的特點(diǎn)。多線圈無刷電機(jī)因?yàn)橐陨蟽?yōu)點(diǎn)在中小型功率電機(jī)設(shè)備中大規(guī)模使用。

現(xiàn)有技術(shù)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中磁鋼多設(shè)于鐵芯外表面，在轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)存在磁鋼脫落的問題，同時(shí)轉(zhuǎn)子中的鐵芯外表面為同弧結(jié)構(gòu)的圓形表面，該表面與定子之間的間隙均勻一致，轉(zhuǎn)子與定子之間形成均勻的氣隙。

轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)均勻氣隙由于氣隙磁密度集中，產(chǎn)生的諧波較多對(duì)反電勢、定子齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)都造成不良的影響。每個(gè)外界于鐵芯的磁鋼表磁場波形為馬鞍形，在峰值與谷值波動(dòng)較大，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)會(huì)受到不穩(wěn)定的表磁場影響。同時(shí)每個(gè)磁鋼之間產(chǎn)生的表磁場相互疊加，在交界處會(huì)出現(xiàn)多個(gè)表磁場凸波，這種凸波是由于現(xiàn)有技術(shù)中磁路結(jié)構(gòu)性缺陷引起的，帶有凸波的表磁場會(huì)引發(fā)霍爾信號(hào)抖動(dòng)產(chǎn)生連鎖的霍爾效應(yīng)，轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)波形畸變，會(huì)增加電機(jī)反電勢和定子磁場轉(zhuǎn)矩，增加了電機(jī)的損耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)多線圈無刷電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中無法解決磁鋼脫落和因?yàn)闅庀秾?dǎo)致的高速運(yùn)轉(zhuǎn)中反電勢、定子齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)不穩(wěn)定的問題，提供一種多線圈無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是，包括轉(zhuǎn)軸、磁鋼、散熱通孔和鐵芯，鐵芯為圓柱體，轉(zhuǎn)軸貫穿鐵芯且轉(zhuǎn)軸的軸線與鐵芯的軸線重合。其中磁鋼和散熱通孔均有N個(gè)，N為非零偶數(shù)。磁鋼和散熱通孔按鐵芯的軸線方向設(shè)于鐵芯上，磁鋼和散熱通孔分別關(guān)于鐵芯的軸線呈對(duì)稱分布。磁鋼有兩個(gè)弧面分別為第一弧面和第二弧面，磁鋼第一弧面的弧長長于磁鋼第二弧面的弧長，磁鋼的第一弧面距鐵芯的軸線直線距離最遠(yuǎn)。這樣設(shè)計(jì)的目的在于，偶數(shù)個(gè)磁鋼均勻且呈對(duì)稱分布于鐵芯內(nèi)，在轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)內(nèi)部偶數(shù)個(gè)磁鋼產(chǎn)生的磁場密度分布均勻，在各磁鋼間隙間表磁場相互抵消區(qū)域內(nèi)趨于平緩，同時(shí)可以改善鐵芯內(nèi)局部磁場密度，降低磁場密度突變可能，使得轉(zhuǎn)子表面的表磁場曲線得到大的改善。磁鋼內(nèi)嵌于鐵芯中可以有效降低在轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁鋼脫出風(fēng)險(xiǎn)。

磁鋼有兩個(gè)弧面分別為第一弧面和第二弧面，第一弧面和第二弧面產(chǎn)生的表磁場不同， 在相鄰的兩個(gè)磁鋼間因?yàn)椴皇乾F(xiàn)有的同弧結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子和定子之間形成正弦氣隙和均勻氣隙相間的狀態(tài)，同時(shí)具有正弦氣隙降低電機(jī)噪音的效果和均勻氣隙能夠穩(wěn)定轉(zhuǎn)子與定子間的磁場。

磁鋼的第一弧面距鐵芯的軸線直線距離最遠(yuǎn)，弧長較長的第一弧面遠(yuǎn)離鐵芯的軸線產(chǎn)生的磁場更加契合定子中多線圈產(chǎn)生的磁場。

非零偶數(shù)個(gè)散熱通孔也均勻且呈對(duì)稱分布于鐵芯內(nèi)首先可以緩解因無刷電機(jī)長時(shí)間使用轉(zhuǎn)子溫度過高的問題，同時(shí)在鐵芯中設(shè)置通孔可以降低鐵芯的原料消耗。

可選的，散熱通孔設(shè)于磁鋼的第二弧面與鐵芯的軸線組成的扇形內(nèi)，由于散熱通孔是貫穿孔同時(shí)孔壁材質(zhì)與鐵芯一致，設(shè)于磁鋼的第二弧面與鐵芯的軸線組成的扇形內(nèi)時(shí)，可以調(diào)節(jié)局部的磁密度緩解各磁鋼固有的漏磁系數(shù)，從而提高磁鋼的工作效率。

可選的，散熱通孔設(shè)于相鄰磁鋼間隙內(nèi)。其目的在于根據(jù)電磁效應(yīng)，因?yàn)樯嵬资秦灤┛祝谙噜彺配撻g分布可以穩(wěn)定表磁場波形。

進(jìn)一步的，磁鋼的第一弧面與磁鋼的第二弧面夾角為15°～30°。

可選的，散熱通孔為圓孔。

可選的，散熱通孔為方孔。

本實(shí)用新型的有益效果是，將偶數(shù)個(gè)磁鋼和散熱通孔按均勻排布且呈對(duì)稱分布內(nèi)嵌于鐵芯內(nèi)，可以解決轉(zhuǎn)子高速運(yùn)動(dòng)時(shí)磁鋼脫出的問題，磁鋼一個(gè)表面為第一弧面，另一個(gè)表面為第二弧面，使用非同弧結(jié)構(gòu)有效降低氣隙導(dǎo)致的高速運(yùn)轉(zhuǎn)中反電勢、定子齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)不穩(wěn)定的問題。彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)中磁鋼外置式轉(zhuǎn)子和磁鋼同弧結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子無法解決表磁場凸波的問題。

附圖說明

圖1為多線圈無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子沖片結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為多線圈無刷電機(jī)的定子沖片結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為實(shí)施例2轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)記為：1為轉(zhuǎn)軸、2為磁鋼、3為散熱通孔、4為鐵芯、5為線圈槽、6為轉(zhuǎn)子槽。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)能夠更加清晰明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型保護(hù)內(nèi)容。

實(shí)施例1

如圖1所示，多線圈無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子沖片結(jié)構(gòu)示意圖，多線圈無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子包括一個(gè)轉(zhuǎn)軸1、四個(gè)磁鋼2、四個(gè)散熱通孔3和一個(gè)鐵芯4，鐵芯4為圓柱體，轉(zhuǎn)軸1貫穿鐵芯4且 轉(zhuǎn)軸1的軸線與鐵芯4的軸線重合，磁鋼2和散熱通孔3按鐵芯4的軸線方向設(shè)于鐵芯4上，磁鋼2和散熱通孔3分別關(guān)于鐵芯4的軸線呈對(duì)稱分布，磁鋼2有兩個(gè)弧面分別為第一弧面和第二弧面,其中第一弧面弧長長于第二弧面，且第一弧面距鐵芯4的軸線垂直距離長于第二弧面距鐵芯4的軸線垂直距離。散熱通孔3設(shè)于磁鋼2的第二弧面與鐵芯4的軸線組成的扇形內(nèi)。第一弧面與第二弧面的夾角為18°，散熱通孔3為方孔。在轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)內(nèi)部四個(gè)磁鋼2產(chǎn)生的磁場密度分布均勻，在各磁鋼2間隙間表磁場相互抵消區(qū)域內(nèi)趨于平緩，同時(shí)可以改善鐵芯4內(nèi)局部磁場密度，降低磁場密度突變可能，使得轉(zhuǎn)子表面的表磁場曲線得到大的改善。磁鋼2內(nèi)嵌于鐵芯4中可以有效降低在轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁鋼2脫出風(fēng)險(xiǎn)。由于散熱通孔3是貫穿孔同時(shí)孔壁材質(zhì)與鐵芯4一致，設(shè)于磁鋼2的第二弧面與鐵芯4的軸線組成的扇形內(nèi)時(shí)，可以調(diào)節(jié)局部的磁密度緩解各磁鋼2固有的漏磁系數(shù)，從而提高磁鋼2的工作效率。如圖2所示，多線圈無刷電機(jī)的定子沖片結(jié)構(gòu)示意圖，多線圈無刷電機(jī)的定子包括由金屬圍繞構(gòu)成的線圈槽5和轉(zhuǎn)子槽6。在多線圈無刷電機(jī)開始工作時(shí)，轉(zhuǎn)子設(shè)于轉(zhuǎn)子槽6內(nèi)，轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁鋼產(chǎn)生磁場，線圈槽5內(nèi)的金屬線圈切割磁場產(chǎn)生電流。

實(shí)施例2

如圖3所示，多線圈無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子包括一個(gè)轉(zhuǎn)軸1、四個(gè)磁鋼2、四個(gè)散熱通孔3和一個(gè)鐵芯4，鐵芯4為圓柱體，轉(zhuǎn)軸1貫穿鐵芯4且轉(zhuǎn)軸1的軸線與鐵芯4的軸線重合，磁鋼2和散熱通孔3按鐵芯4的軸線方向設(shè)于鐵芯4上，磁鋼2和散熱通孔3分別關(guān)于鐵芯4的軸線呈對(duì)稱分布，磁鋼2有兩個(gè)弧面分別為第一弧面和第二弧面,其中第一弧面弧長長于第二弧面，且第一弧面距鐵芯4的軸線垂直距離長于第二弧面距鐵芯4的軸線垂直距離。散熱通孔3設(shè)于相鄰磁鋼2的間隙內(nèi)。第一弧面與第二弧面的夾角為18°，散熱通孔3為方孔。在轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)內(nèi)部四個(gè)磁鋼2產(chǎn)生的磁場密度分布均勻，在各磁鋼2間隙間表磁場相互抵消區(qū)域內(nèi)趨于平緩，同時(shí)可以改善鐵芯4內(nèi)局部磁場密度，降低磁場密度突變可能，使得轉(zhuǎn)子表面的表磁場曲線得到大的改善。磁鋼2內(nèi)嵌于鐵芯4中可以有效降低在轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁鋼2脫出風(fēng)險(xiǎn)。散熱通孔3設(shè)于相鄰磁鋼2間隙內(nèi)。根據(jù)電磁效應(yīng)，散熱通孔3是貫穿孔，在相鄰磁鋼2間分布可以穩(wěn)定表磁場波形。