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一种小型屏蔽式一体化永磁无刷直流电机

阅读:799发布:2021-01-21

专利汇可以提供一种小型屏蔽式一体化永磁无刷直流电机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开一种小型屏蔽式一体化永磁无刷直流 电机 ,包括 定子 、屏蔽套、 转子 、壳体、 位置 传感器 和 控制器 ,所述定子采用 过盈配合 方式安装固定在壳体内部;所述屏蔽套为圆桶形结构,其一端敞开用于安装 法兰 盘,另一端封闭,中间为薄壁结构,屏蔽套整体安装在定子内部,将定子屏蔽隔离,内部形成空腔。本实用新型的小型屏蔽式一体化永磁无刷直流电机采用屏蔽式的静密封结构替代复杂的动密封结构,并且实现驱动控制一体化设计,其结构简单、体积小,可靠性、安全性高,运行维护成本低。,下面是一种小型屏蔽式一体化永磁无刷直流电机专利的具体信息内容。

1.一种小型屏蔽式一体化永磁无刷直流电机,包括定子(1)、屏蔽套(2)、转子(3)、壳体(4)、位置传感器(5)和控制器(6),其特征在于:所述定子(1)采用过盈配合方式安装固定在壳体(4)内部;所述屏蔽套(2)为圆桶形结构,其一端敞开用于安装法兰盘,另一端封闭,中间为薄壁结构,屏蔽套(2)整体安装在定子(1)内部,将定子(1)屏蔽隔离,内部形成空腔;所述转子(3)整体安装在屏蔽套(2)内部的空腔中,其两端分别安装有全陶瓷轴承一(7)和全陶瓷轴承二(15),用于支承转子(3)并提供旋转自由度;所述壳体(4)安装在定子(1)外部为其提供保护和装配基准;所述位置传感器(5)安装在壳体(4)一端;所述控制器(6)安装在壳体(4)尾端,与控制器采用一体式结构设计;所述转子(3)的中心还加工有通孔,与转子(3)与屏蔽套(2)之间的空腔和屏蔽套(2)尾端的空腔共同组成液体循环通道。
2.根据权利要求1所述的小型屏蔽式一体化永磁无刷直流电机,其特征在于:所述定子(1)包括芯和三相绕组,所述铁芯沿圆周方向均匀分布有若干个齿槽,齿槽方向与定子轴线一致;所述三相绕组镶嵌于铁芯齿槽中,并用环灌封胶进行密封保护。
3.根据权利要求2所述的小型屏蔽式一体化永磁无刷直流电机,其特征在于:所述定子(1)上的铁芯为直槽结构,方便将三相绕组镶嵌于铁芯齿槽内。
4.根据权利要求1所述的小型屏蔽式一体化永磁无刷直流电机,其特征在于:所述转子(3)包括转轴(8)、端环一(9)、磁(10)、转子铁芯(11)、护套(12)、传感器磁钢(13)和端环二(14),所述转子铁芯(11)套设与转轴(8)上,所述磁钢(10)粘结在转子铁芯(11)外圆周面,所述传感器磁钢(13)粘结在转子一端,转子外部套装上护套(12);所述转子(3)的外圆周表面由护套(12)及其两端的端环一(9)和端环二(14)进行焊接密封。
5.根据权利要求4所述的小型屏蔽式一体化永磁无刷直流电机,其特征在于:所述转子(3)的护套(12)及其两端的端环一(9)和端环二(14)采用不锈钢合金加工制造而成,并采用氩弧焊进行焊接密封。
6.根据权利要求4所述的小型屏蔽式一体化永磁无刷直流电机,其特征在于:所述转子(3)上的磁钢(10)采用分段斜极的方式进行粘接装配。
7.根据权利要求1所述的小型屏蔽式一体化永磁无刷直流电机,其特征在于:所述转子(3)上装配的全陶瓷轴承一(7)和全陶瓷轴承二(15)采用全陶瓷深沟球轴承或全陶瓷满球轴承。
8.根据权利要求1所述的小型屏蔽式一体化永磁无刷直流电机,其特征在于:所述屏蔽套(2)采用不锈钢或钛合金加工制造而成。
9.根据权利要求2所述的小型屏蔽式一体化永磁无刷直流电机,其特征在于:所述定子(1)的三相绕组和位置传感器(5)均与控制器(6)采用安装线进行电气连接,所述位置传感器(5)采用霍尔器件,通过敏感传感器磁钢表面极性变化判断转子位置并提供给控制器相应的位置信号;所述控制器(6)采用星形三相六状态工作模式驱动电机本体高速旋转。

说明书全文

一种小型屏蔽式一体化永磁无刷直流电机

技术领域

[0001] 本实用新型属于永磁无刷直流电机技术领域,具体涉及一种小型屏蔽式一体化永磁无刷直流电机。

背景技术

[0002] 永磁无刷直流电机是一种采用永磁体励磁、电子换向替代机械换向的机电能转换装置。其体积小、重量轻、散热容易、可靠性高,既具有交流电机结构简单、运行可靠、维护方便、运行寿命长等优点,还具有直流电机调速性能好,控制方法灵活多变、效率高、起动转矩大、过载能力强、无换向火花、无无线电干扰、无励磁损耗等优点,正顺应了产业升级对减轻重量、提高可靠性、改善性能或降低寿命期成本的追求,在很多领域的应用己经比较成熟,比如航空、航天、生物、医药、食品、化工等领域。
[0003] 在某些领域,永磁无刷直流电机是作为输送的驱动部件在使用,而某些需要传输的液体介质具有强腐蚀性、或者易燃易爆或者要求很高的洁净度而不能被污染,这就要求驱动泵的永磁无刷直流电机应与液体介质相隔离。通常,电机输出与泵体采用动密封形式进行密封,这种形式要求电机与泵体配合精度高,同时密封体高速旋转而产生摩擦磨损,其寿命较短,容易造成液体泄漏,因此需要定期更换维护,降低了产品的可靠性和安全性,增加了运行成本。此外,由于采用动密封而造成运转噪声大,且由于电机与液体介质隔离而无法方便地进行液体冷却,其运转效能较低。实用新型内容
[0004] 针对现有技术存在的问题,本实用新型提供一种小型屏蔽式一体化永磁无刷直流电机。
[0005] 本实用新型的技术方案是:
[0006] 一种小型屏蔽式一体化永磁无刷直流电机,包括定子、屏蔽套、转子、壳体、位置传感器控制器,所述定子采用过盈配合方式安装固定在壳体内部;所述屏蔽套为圆桶形结构,其一端敞开用于安装法兰盘,另一端封闭,中间为薄壁结构,屏蔽套整体安装在定子内部,将定子屏蔽隔离,内部形成空腔;所述转子整体安装在屏蔽套内部的空腔中,其两端分别安装有全陶瓷轴承一和全陶瓷轴承二,用于支承转子并提供旋转自由度;所述壳体安装在定子外部为其提供保护和装配基准;所述位置传感器安装在壳体一端;所述控制器安装在壳体尾端,与控制器采用一体式结构设计;所述转子的中心还加工有通孔,与转子与屏蔽套之间的空腔和屏蔽套尾端的空腔共同组成液体循环通道。
[0007] 所述定子包括芯和三相绕组,所述铁芯沿圆周方向均匀分布有若干个齿槽,齿槽方向与定子轴线一致;所述三相绕组镶嵌于铁芯齿槽中,并用环灌封胶进行密封保护。
[0008] 所述定子上的铁芯为直槽结构,方便将三相绕组镶嵌于铁芯齿槽内。
[0009] 所述转子包括转轴、端环一、磁、转子铁芯、护套、传感器磁钢和端环二,转子铁芯套在转轴上,磁钢粘结在转子铁芯外圆周面,传感器磁钢粘结在转子一端,转子外部套装上护套;所述转子的外圆周表面由护套及其两端的端环进行焊接密封。
[0010] 所述转子的护套及其两端的端环采用不锈钢合金加工制造而成,并采用氩弧焊进行焊接密封。
[0011] 所述转子上的磁钢采用分段斜极的方式进行粘接装配。
[0012] 所述转子装配的全陶瓷轴承采用全陶瓷深沟球轴承或全陶瓷满球轴承。
[0013] 所述屏蔽套采用不锈钢或钛合金加工制造而成。
[0014] 所述定子的三相绕组和位置传感器均与控制器采用安装线进行电气连接,所述位置传感器采用霍尔器件,通过敏感传感器磁钢表面极性变化判断转子位置并提供给控制器相应的位置信号;所述控制器采用星形三相六状态工作模式驱动电机本体高速旋转。
[0015] 采用本实用新型的技术方案,具有以下有益效果:
[0016] (1)采用定子屏蔽套设计将电机定子和转子分隔开来,使得定子的密封性能更高,而转子能够与泵体直接连接,省去了传统复杂的动密封结构,大大降低了液体介质泄漏的险,提高了电机运行的稳定性和可靠性,并且使得运行和维护成本得到降低;
[0017] (2)转子采用整体封闭式结构设计,护套和端环采用不锈钢或钛合金制成,护套与端环采用氩弧焊进行焊接密封,而且轴承采用陶瓷深沟球轴承或者陶瓷满球球轴承,因而能够整体沉浸在腐蚀性、剧毒性或洁净度、纯净度要求很高的液体介质中正常工作,在航空、航天、生物、医药、食品、化工等众多领域具有很强的适用性;
[0018] (3)电机转子整体沉浸在液体介质中,而且采用的陶瓷球轴承本身具有极佳的自润滑功能,因而电机运行噪声小且使用寿命得以延长;
[0019] (4)采用合理的循环通道设计,使电机内部形成液体介质的循环流动,提高电机定、转子及控制器的散热能力,增强电机的环境适应能力;
[0020] (5)控制器安装在电机壳体后端,与电机本体形成一体化设计,进一步减小电机整体的体积和重量。附图说明
[0021] 图1为本实用新型结构示意图;
[0022] 图2为本实用新型转子结构示意图。
[0023] 附图标注:
[0024] 1—定子;2—屏蔽套;3—转子;4—壳体;5—位置传感器;6—控制器;7—全陶瓷轴承一;8—转轴;9—端环一;10—磁钢;11—转子铁芯;12—护套;13—位置传感器磁钢;14—端环二;15—全陶瓷轴承二。

具体实施方式

[0025] 以下结合附图和具体实施例,对本实用新型进一步说明。
[0026] 参照图1和图2,本实用新型提供一种小型屏蔽式一体化永磁无刷直流电机,包括定子1、屏蔽套2、转子3、壳体4、位置传感器5和控制器6,所述定子1采用过盈配合方式安装固定在壳体4内部;所述屏蔽套2为圆桶形结构,其一端敞开用于安装法兰盘,另一端封闭,中间为薄壁结构,屏蔽套2整体安装在定子1内部,将定子1屏蔽隔离,内部形成空腔;所述转子3整体安装在屏蔽套2内部的空腔中,其两端分别安装有全陶瓷轴承一7和全陶瓷轴承二15,用于支承转子3并提供旋转自由度;所述壳体4安装在定子1外部为其提供保护和装配基准;所述位置传感器5安装在壳体4一端;所述控制器6安装在壳体4尾端,与控制器6采用一体式结构设计;所述转子3的中心还加工有通孔,与转子3与屏蔽套2之间的空腔和屏蔽套2尾端的空腔共同组成液体循环通道。
[0027] 所述定子1包括铁芯和三相绕组,所述铁芯沿圆周方向均匀分布有若干个齿槽,齿槽方向与定子轴线一致;所述三相绕组镶嵌于铁芯齿槽中,并用环氧灌封胶进行密封保护。
[0028] 所述定子1上的铁芯为直槽结构,方便将三相绕组镶嵌于铁芯齿槽内。
[0029] 所述转子3包括转轴8、端环一9、磁钢10、转子铁芯11、护套12、传感器磁钢13和端环二14,所述转子铁芯11套设与转轴8上,所述磁钢10粘结在转子铁芯11外圆周面,所述传感器磁钢13粘结在转子一端,转子外部套装上护套12;所述转子3的外圆周表面由护套12及其两端的端环一9和端环二14进行焊接密封。
[0030] 所述转子3的护套12及其两端的端环一9和端环二14采用不锈钢或钛合金加工制造而成,并采用氩弧焊进行焊接密封。
[0031] 所述转子3上的磁钢10采用分段斜极的方式进行粘接装配。
[0032] 所述转子3上装配的全陶瓷轴承一7和全陶瓷轴承二15采用全陶瓷深沟球轴承或全陶瓷满球轴承。
[0033] 所述屏蔽套2采用不锈钢或钛合金加工制造而成。
[0034] 所述定子1的三相绕组和位置传感器5均与控制器6采用安装线进行电气连接,所述位置传感器5采用霍尔器件,通过敏感传感器磁钢表面极性变化判断转子位置并提供给控制器相应的位置信号;所述控制器6采用星形三相六状态工作模式驱动电机本体高速旋转。
[0035] 本实用新型工作原理为:
[0036] 电机在使用时,通过屏蔽套2与泵体配合连接,中间安装有密封圈形成静密封,而泵体的液体介质通过全陶瓷轴承8流入转子3与屏蔽套2之间的腔体中,而由于屏蔽套2的屏蔽隔离作用,液体介质不会泄漏到定子1中和电机其它部位。同时由于转子3上也有端环9、14及护套12进行密封隔离,液体介质也不会侵入到转子3内部,从而实现了由简单可靠的静密封替代复杂的动密封结构,大大降低了液体介质泄漏的风险,保证电机能够长期可靠地运行。
[0037] 当电机连接泵体正常工作时,转子3带动泵体旋转,一部分液体介质在压力作用下由前端全陶瓷轴承8的空隙进入到由屏蔽套2隔离出的内部腔体,液体通过屏蔽套2与转子3之间的间隙流向电机后端,通过后端的全陶瓷轴承15的空隙和后端腔体再流入转子3上转轴7的中心孔,通过中心孔再流出电机,从而在电机内部形成了液体循环通道,能够及时带走电机定子1,转子3和控制器6的功率器件在工作时产生的热量,使之具有较强的散热能力。
[0038] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的实用新型构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
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