內置編碼器的直流永磁無刷電機的製作方法

2023-12-03 00:30:41

專利名稱：內置編碼器的直流永磁無刷電機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及直流永磁無刷電機，具體為一種內置編碼器的直流永磁無刷電機。
背景技術：
無刷電機的運行精度和可靠性與三個方面的因素有關，一是電機本身的製造和裝配精度，二是控制器的運算和控制精度，三是溝通電機與控制器，在電機與控制器之間起到橋梁作用的編碼器，編碼器自身的精度和可靠性決定了電機驅動系統的精度和可靠性，同時，編碼器在電機上的裝配精度和可靠性也直接影響到整個系統的運行精度和可靠性。為了方便安裝編碼器並保證裝配精度，出現了多種固定架或託架的設計。但另外安裝的編碼器總是需要配置安裝，而且因安裝編碼器的電機主要是用於汽車，工作環境很惡劣，粉塵、水霧和機械振動對編碼器損害嚴重，均影響編碼器的可靠性和工作壽命。

實用新型內容本實用新型的目的是設計一種內置編碼器的直流永磁無刷電機，編碼器安裝於電機機殼內，無需另加託架，安裝穩固，且有效防塵防水。本實用新型設計的內置編碼器的直流永磁無刷電機，電機的軸上固裝轉子，軸的兩端可轉動地安裝於前、後端蓋，定子套在轉子外、固定於機座殼內，前、後端蓋固裝於機座殼。本電機機座殼內安裝有編碼器，所述編碼器包括編碼器轉子和編碼器定子，編碼器轉子環架是一個有臺階的軸套，編碼器轉子套裝於編碼器轉子環架的臺階上、二者為緊配合，套裝時編碼器轉子環架的臺階端與編碼器轉子的線圈端同向，編碼器轉子的線圈端抵於編碼器轉子環架的臺階上，電機的軸靠近後端蓋的尾段為小於軸主體的臺階、與編碼器轉子環架內孔相配合，編碼器轉子環架內孔套裝於軸的尾端，二者固連。編碼器轉子環架套裝時編碼器轉子的線圈端遠離後端蓋，編碼器轉子環架的臺階抵於軸的臺階上。編碼器定子套在軸上、位於編碼器轉子外，套裝時編碼器定子的線圈端遠離後端蓋，編碼器座套在軸上，編碼器定子固定於編碼器座上。編碼器座固定於後端蓋。編碼器轉子環架內孔和軸的尾端有相互配合的鍵槽，裝有編碼器轉子的編碼器轉子環架套裝於軸上、鍵固定二者。彈性擋圈外徑大於編碼器轉子環架的內徑，彈性擋圈扣在編碼器轉子環架外端的軸上，編碼器轉子環架鎖定在軸上。軸的兩端經前軸承和後軸承安裝於前端蓋、後端蓋。後軸承內圈套裝於編碼器座外端的軸上、二者緊配合，後端蓋的內側有後軸承座，編碼器座固定於後端蓋的後軸承座的內端，後軸承的外圈嵌裝於後端蓋的後軸承座內。後端蓋與機座殼的圓柱後端面固定連接。與此相似，前端蓋的內側有前軸承座，前軸承的內圈套裝於軸的前端、二者緊配合，前軸承的外圈嵌裝於前端蓋的前軸承座內。前端蓋與機座殼的圓柱前端面固定連接。機座殼的前、後圓柱端面各有3 6個螺杆座，用於固定前端蓋和後端蓋。[0010]為了防塵,前端蓋的前軸承座的外端裝有一個前軸承蓋,後端蓋的後軸承座的外端裝有一個後軸承蓋。開始運行時，電機控制器先給電機繞組一個很低的旋轉動力正弦交變電動勢，在繞組和定子上形成了旋轉磁場，電機轉子體帶動軸和編碼器轉子在旋轉磁場的作用力下跟隨轉動，編碼器定子採集到編碼器轉子的旋變信號並傳給控制器，並且存儲這個信號，控制器與電機建立起了旋轉相位關係，當控制器從新起動後，控制器就根據這個旋轉相位關係控制電機的轉速、轉向和轉矩。本實用新型內置編碼器的直流永磁無刷電機的優點為1、在設計、製造和裝配電機的同時，直接設計了編碼器在電機內部的定位安裝位置，從而使編碼器在電機中的定位安裝更為準確；且方便使用無需另行選配安裝；2、本電機適合用作汽車電機，能適應惡劣的工作環境，置於電機內的編碼器受到有效保護，不受機械振動、粉塵和水霧的影響，編碼器運行安全可靠，提升了電機的整體安全性和可靠性。

圖1為本內置編碼器的直流永磁無刷電機實施例的結構示意圖。圖2為本內置編碼器的直流永磁無刷電機實施例的轉子和編碼器示意圖。圖3為本內置編碼器的直流永磁無刷電機實施例編碼器結構示意圖。圖中標記1、軸，2、前端蓋，3、機座殼，4、定子，5、編碼器座，6、後端蓋，7、前軸承蓋，8、前軸承,9、轉子，10、後軸承，11、後軸承蓋，12、鍵,13、編碼器轉子環架，14、編碼器轉子，15、編碼器定子，16、彈性擋圈。
具體實施方式
本內置編碼器的直流永磁無刷電機實施例如圖1至3所示，電機的軸I上固裝轉子9，軸I的兩端經前軸承8和後軸承10安裝於前端蓋2、後端蓋6，定子4套在轉子9外、固定於機座殼3內，前端蓋2和後端蓋6固裝於機座殼3。編碼器轉子環架13是一個有臺階的軸套，編碼器轉子14套裝於編碼器轉子環架13的臺階上、二者為緊配合，套裝時編碼器轉子環架13的臺階端與編碼器轉子14的線圈端同向，編碼器轉子14的線圈端抵於編碼器轉子環架13的臺階上，電機的軸I靠近後端蓋6的尾段為小於軸I主體的臺階、與編碼器轉子環架13內孔相配合，編碼器轉子環架13內孔和軸I的尾端有相互配合的鍵槽，裝有編碼器轉子14的編碼器轉子環架13套裝於軸I上、鍵12固定二者。編碼器轉子環架13套裝時編碼器轉子14的線圈端遠離後端蓋6，編碼器轉子環架13的臺階抵於軸I的臺階上。彈性擋圈16外徑大於編碼器轉子環架13的內徑，彈性擋圈16扣在編碼器轉子環架13外端的軸I上，將編碼器轉子環架13鎖定在軸I上。編碼器定子15套在軸I上、位於編碼器轉子14外，套裝時編碼器定子15的線圈端遠離後端蓋6，編碼器座5套在軸I上，編碼器定子15固定於編碼器座5上。編碼器座5固定於後端蓋6。後軸承10內圈套裝於編碼器座5外端的軸I上、二者緊配合，後端蓋6的內側有後軸承座，編碼器座5固定於後端蓋6的後軸承座的內端，後軸承10的外圈嵌裝於後端蓋6的後軸承座內。前端蓋的內側有前軸承座，前軸承的內圈套裝於軸的前端、二者緊配合，前軸承8的外圈嵌裝於前端蓋2的前軸承座內。[0019]前端蓋2的前軸承座的外端裝有一個前軸承蓋7,後端蓋6的後軸承座的外端裝有一個後軸承蓋11。所述機座殼3的前、後圓柱端面各有4個螺杆座，螺杆經螺杆座連接後端蓋6與機座殼3的圓柱後端面、以及前端蓋2與機座殼3的圓柱前端面。上述實施例，僅為對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進一步詳細說明的具體個例，本實用新型並非限定於此。凡在本實用新型的公開的範圍之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.內置編碼器的直流永磁無刷電機，電機的軸(I)上固裝轉子(9)，軸(I)的兩端可轉動地安裝於前端蓋(2)、後端蓋(6)，定子(4)套在轉子(9)外、固定於機座殼(3)內，前端蓋 (2)和後端蓋(6)固裝於機座殼(3);其特徵在於本電機機座殼(3)內安裝有編碼器，所述編碼器包括編碼器轉子(14)和編碼器定子 (15)；編碼器轉子環架(13)是一個有臺階的軸套，編碼器轉子(14)套裝於編碼器轉子環架(13)的臺階上、二者為緊配合，套裝時編碼器轉子環架(13)的臺階端與編碼器轉子(14)的線圈端同向，編碼器轉子(14)的線圈端抵於編碼器轉子環架(13)的臺階上，電機的軸(I) 靠近後端蓋(6)的尾段為小於軸(I)主體的臺階、與編碼器轉子環架(13)內孔相配合，編碼器轉子環架(13)內孔套裝於軸(I)的尾端二者固連；編碼器轉子環架(13)套裝時編碼器轉子(14)的線圈端遠離後端蓋(6)，編碼器轉子環架(13)的臺階抵於軸(I)的臺階上；編碼器定子(15)套在軸(I)上、位於編碼器轉子(14)外，套裝時編碼器定子(15)的線圈端遠離後端蓋(6 )，編碼器座(5 )套在軸(I)上，編碼器定子(15 )固定於編碼器座(5 )上；編碼器座 (5)固定於後端蓋(6)。
2.根據權利要求1所述的內置編碼器的直流永磁無刷電機，其特徵在於所述編碼器轉子環架(13)內孔和軸(I)的尾端有相互配合的鍵槽，裝有編碼器轉子(14)的編碼器轉子環架(13)套裝於軸(I)上、鍵(12)固定編碼器轉子環架(13)和軸(I)。
3.根據權利要求2所述的內置編碼器的直流永磁無刷電機，其特徵在於彈性擋圈(16)外徑大於編碼器轉子環架(13)的內徑，彈性擋圈(16)扣在編碼器轉子環架(13)外端的軸(I)上，編碼器轉子環架(13)鎖定在軸(I)上。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的內置編碼器的直流永磁無刷電機，其特徵在於所述軸(I)的兩端經前軸承(8)和後軸承(10)安裝於前端蓋(2)、後端蓋(6);後軸承 (10)內圈套裝於編碼器座(5)外端的軸(I)上、二者緊配合，後端蓋(6)的內側有後軸承座， 編碼器座(5)固定於後端蓋(6)的後軸承座的內端，後軸承(10)的外圈嵌裝於後端蓋(6) 的後軸承座內；所述前端蓋(2)的內側有前軸承座,前軸承(8)的內圈套裝於軸(I)的前端、二者緊配合，前軸承(8)的外圈嵌裝於前端蓋(2)的前軸承座內。
5.根據權利要求4所述的內置編碼器的直流永磁無刷電機，其特徵在於所述前端蓋(2)的前軸承座的外端裝有一個前軸承蓋(7),後端蓋(6)的後軸承座的外端裝有一個後軸承蓋(U)。
6.根據權利要求1至3中任一項所述的內置編碼器的直流永磁無刷電機，其特徵在於所述機座殼(3)的前、後圓柱端面各有3 6個螺杆座，螺杆經螺杆座連接後端蓋(6) 與機座殼(3)的圓柱後端面、螺杆經螺杆座連接前端蓋(2)與機座殼(3)的圓柱前端面。
專利摘要本實用新型為內置編碼器的直流永磁無刷電機，機座殼內安裝有編碼器，編碼器轉子環架是一個有臺階的軸套，編碼器轉子套裝於編碼器轉子環架的臺階上、二者為緊配合。編碼器轉子環架內孔套裝於軸的尾端的臺階上，二者固連。編碼器定子套在軸上、位於編碼器轉子外，編碼器定子固定於套在軸上的編碼器座上。編碼器座固定於後端蓋。軸的兩端經前軸承和後軸承安裝於前端蓋、後端蓋。前端蓋和後端蓋固定於機座殼。前後端蓋的前後軸承座的外端各裝有一個前後軸承蓋。本實用新型在電機製造時，直接安裝了編碼器，編碼器定位準確，且方便使用無需另行選配；電機內的編碼器受到有效保護，適應惡劣的工作環境，運行安全可靠，提升了電機的整體安全性和可靠性。
文檔編號H02K29/06GK202889159SQ20122054528
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月23日 優先權日2012年10月23日
發明者姜志凌, 江孝林 申請人:桂林電器科學研究院