無刷電機的轉子組件和無刷電機的製作方法
2023-10-26 21:34:32 2
本發明涉及無刷電機
技術領域：
，特別涉及一種無刷電機的轉子組件和無刷電機。
背景技術：
：現有的無刷電機包括殼體、安裝於殼體內的定子組件和轉子組件，而轉子組件的磁環是採用直槽充磁。當無刷電機通電後，無刷電機的電樞繞組所產生的磁場與轉子組件的磁環所產生的磁場是相互垂直的。在無刷電機換向時，轉子組件旋轉到無刷電機的電樞繞組所產生磁場的磁極邊緣地帶時，受到的牽引力是最小；當轉子組件旋轉到電樞繞組磁極中心地帶時受到的牽引力最大，這樣就會使得轉子組件在換向時因受力極不平衡而產生振動，進而導致無刷電機轉動不順暢。技術實現要素：本發明的主要目的是提出一種無刷電機的轉子組件，旨在提高無刷電機的性能。為實現上述目的，本發明提出的無刷電機的轉子組件，其包括：鐵芯；以及，磁環，與所述鐵芯套接，所述磁環具有多個沿其周向排布並依次連接的磁區，且多個所述磁區沿同一方向傾斜設置，所述磁區與相鄰磁區的分界面與所述磁環的軸線之間的夾角為4°。優選地，所述磁環由多個磁塊依次拼接形成，各所述磁塊具有呈相對設置的兩拼接面，各所述拼接面與所述磁環的軸線之間的夾角為4°。優選地，所述磁環的內表面設有至少一沿其軸線的方向延伸的定位凹槽；所述鐵芯的外表面對應凸設有與所述定位凹槽配合的定位凸臺。優選地，所述定位凹槽在所述磁環徑向上的寬度自所述磁環內側向外側逐漸增大。優選地，所述磁環位於其軸向的一端面設置有磁區分界標識。優選地，所述無刷電機的轉子組件還包括轉軸，所述轉軸的周壁開設有鍵槽；所述磁環位於其軸向的一端面設置有定位標識，所述定位標識在所述轉軸與所述鐵芯和磁環組裝時與所述轉軸上的鍵槽對位。優選地，所述無刷電機的轉子組件還包括兩去重片，每一所述去重片固定安裝於所述磁環的一端。優選地，所述磁環與所述鐵芯通過塑封連接固定。優選地，所述磁環採用粘接釹鐵硼材料製成。本發明還提一種無刷電機，其包括殼體、固定安裝於所述殼體內的定子以及轉子組件；所述轉子組件包括鐵芯以及磁環，所述磁環與所述鐵芯套接，所述磁環具有多個沿其周向排布並依次連接的磁區，且多個所述磁區沿同一方向傾斜設置，所述磁區與相鄰磁區的分界面與所述磁環的軸線之間的夾角為4°。本發明通過將磁環的多個磁區沿同一方向傾斜設置，並且每一磁區與其相鄰磁區的分界面與磁環的軸線之間的夾角為4°。如此設置，使得該磁環產生的磁場與無刷電機的電樞繞組產生的磁場並不垂直，從而使得轉子組件旋轉到電樞繞組所產生磁場的磁極邊緣地帶時所受的力的大小，與轉子組件旋轉到電樞繞組磁極中心地帶時所受的力的大小相差不會太大，這樣就避免了無刷電機的轉子組件在換向時因受力極不平衡而產生振動的問題發生，進而使得無刷電機轉動更加順暢，同時還降低了無刷電機工作時產生的噪音。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖示出的結構獲得其他的附圖。圖1為本發明無刷電機的轉子組件一實施例的結構示意圖；圖2為圖1中磁環的結構示意圖；圖3為圖1中磁環的磁環另一實施例的結構示意圖；圖4為圖1中磁環與鐵芯的組裝示意圖；圖5為圖1中磁環、鐵芯轉軸的組裝示意圖。附圖標號說明：標號名稱標號名稱100轉子組件231拼接面10鐵芯24磁區分界標識20磁環25定位凹槽30轉軸12定位凸臺11通孔26定位標識21磁區31鍵槽22分界面40去重片23磁塊本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。具體實施方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。需要說明，若本發明實施例中有涉及方向性指示(諸如上、下、左、右、前、後……)，則該方向性指示僅用於解釋在某一特定姿態(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關係、運動情況等，如果該特定姿態發生改變時，則該方向性指示也相應地隨之改變。另外，若本發明實施例中有涉及「第一」、「第二」等的描述，則該「第一」、「第二」等的描述僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。另外，各個實施例之間的技術方案可以相互結合，但是必須是以本領域普通技術人員能夠實現為基礎，當技術方案的結合出現相互矛盾或無法實現時應當認為這種技術方案的結合不存在，也不在本發明要求的保護範圍之內。該無刷電機應用於跑步機、風機電機、環保空調，其包括殼體、定子組件、轉子組件以及其他部件。為了提高無刷電機的性能，本發明提出一種新的無刷電機的轉子組件，請參照圖1，圖1示出了本發明的無刷電機的轉子組件的結構示意圖。請一併參照圖4，該無刷電機的轉子組件100包括鐵芯10、磁環20、轉軸30等部件。該鐵芯10套接至磁環20內，其用於加強磁環20的磁性，該鐵芯10採用50WW600矽鋼片疊鉚形成，即該鐵芯10由多個呈環形設置的矽鋼片依次疊加後再通過鉚釘鉚接形成。該鐵芯10還可以通過衝壓機衝壓通孔11，鐵芯10被衝壓機衝裁下來的材料還可以回收利用，這樣一方面節省了原料的損耗，另一方面還能夠減輕鐵芯10的重量，進而便於無刷電機的轉子組件100的轉動。請參照圖2，上述磁環20具有沿其周向排布並依次連接的多個磁區21，也即該磁環20具有多個N極磁區21和多個S極磁區21，由於磁極通常都是成對出現的，因此該磁環20上的N極磁區21和S極磁區21的數量相等，並且N極磁區21與S極磁區21是相互間隔設置的，這樣就使得磁環20內部磁感線是沿著磁環20的周向分布的。需要說明的是，在現有的無刷電機中，當無刷電機通電後，無刷電機的電樞繞組所產生的磁場與轉子組件100的磁環20所產生的磁場是相互垂直的。在無刷電機換向時，轉子組件100旋轉到無刷電機的電樞繞組所產生磁場的磁極邊緣地帶時，受到的牽引力是最小；當轉子組件100旋轉到電樞繞組磁極中心地帶時受到的牽引力最大，這樣就會使得轉子組件100在換向時因受力極不平衡而產生振動，進而導致無刷電機轉動不順暢。為了提高無刷電機的性能，將上述磁環20的多個磁區21沿同一方向傾斜設置，每一磁區21與其相鄰磁區21接觸的面為分界面22，該分界面22隨磁區21的傾斜而傾斜，以使得每一磁區21的分界面22與磁環20的軸線之間夾角α為4°。需要說明的是，上述多個磁區21可以沿磁環20的周向順時針傾斜設置或者多個磁區21沿著磁環20的周向逆時針傾斜設置，在此不做具體的限定。當無刷電機通電後，由於轉子組件100的磁環20上的多個磁區21均沿一個方向傾斜設置，這樣就使得轉子組件100的磁環20所產生的磁場與無刷電機的電樞繞組產生的磁場呈小於90°或大於90°的夾角。在無刷電機換向時，由於轉子組件100的磁環20所產生的磁場是與無刷電機的電樞繞組所產生的磁場並不垂直，這樣就使得轉子組件100旋轉到電樞繞組所產生磁場的磁極邊緣地帶時所受的力的大小，與轉子組件100旋轉到電樞繞組磁極中心地帶時所受的力的大小相差不會太大，這樣就避免了無刷電機的轉子組件100在換向時因受力極不平衡而產生振動的問題發生，進而使得無刷電機轉動更加順暢。本發明通過將磁環20的多個磁區21沿同一方向傾斜設置，並且每一磁區21與其相鄰磁區21的分界面22與磁環20的軸線之間的夾角為4°。如此設置，使得該磁環20產生的磁場與無刷電機的電樞繞組產生的磁場並不垂直，從而使得轉子組件100旋轉到電樞繞組所產生磁場的磁極邊緣地帶時所受的力的大小，與轉子組件100旋轉到電樞繞組磁極中心地帶時所受的力的大小相差不會太大，這樣就避免了無刷電機的轉子組件100在換向時因受力極不平衡而產生振動的問題發生，進而使得無刷電機轉動更加順暢，同時還降低了無刷電機工作時產生的噪音。在本發明的一實施例中，請參照圖3，上述磁環20採用多個磁塊23拼接形成，即多個磁塊23首尾依次拼接，形成一個完整的磁環20。由於每一磁塊23與另一磁塊23拼接的表面為相鄰兩磁區21的分界面22，為了使磁環20產生傾斜的磁場，將每一磁塊23與另一磁塊23拼接的拼接面231均設置為斜面，並且各磁塊23的拼接面231與多個磁塊23拼接形成的磁環20的軸線之間的夾角α為4°。如此設置，就省去了對磁環20進行充磁的工序，也即省去了充磁頭的使用，有利於降低無刷電機的生產成本。另外，上述多個磁環20可以通過膠水粘接固定，也可以通過環形限位件進行限位，即將多個固定至環形限位件的內表面或者外表面，以使得多個磁環20拼接形成環形磁環20，或者採用其他連接方式將多個磁塊23連接固定，在此不做具體的限定。進一步地，上述各磁塊23所對應的曲率相同，並且各磁塊23所的弧長相等。如此設置，一方面便於各磁塊23拼接形成磁環20；另一方面，還能夠保證磁環20各處的磁場強度一致，避免了轉子組件100轉動時因受力不平衡而產生振動的問題發生。在本發明的另一實施例中，上述磁環20為一體式磁環20，並且該磁環20需要通過充磁頭斜槽充磁才帶有磁性，並且該磁環20在充磁之後其產生的磁場與無刷電機的電樞繞組所產生磁場呈小於90°或大於90°的夾角設置。進一步地，該磁環20位於其軸向的一端面設置有磁區分界標識24。具體的，請參照圖4，該磁區分界標識24可以是「+、-」、「N、S」等等，在此不做具體的限定，該磁區分界標識24將兩個相鄰的磁區21進行區分，這樣就便於將充磁頭定位至磁環20上，也即便於磁環20充磁。在本發明的一實施例中，請參照圖4，該磁環20的內表面設置至少一沿軸線延伸的定位凹槽25；鐵芯10的外表面對應凸設有與定位凹槽25配合的定位凸臺12。在磁環20與鐵芯10組裝時，鐵芯10上的定位凸臺12在鐵芯10插至磁環20內時插至磁環20的定位槽中，由於定位凸臺12受定位凹槽25的限制只能沿著磁環20的軸向滑動，這樣就使得鐵芯10無法相對磁環20轉動，進而確保了鐵芯10能夠裝配到位。在無刷電機轉動時，鐵芯10在定位凸臺12與定位凹槽25的限位下而無法相對磁環20轉動，這樣就避免了鐵芯10與磁環20發生鬆脫。上述定位凹槽25的數量優選為多個，並且多個定位凹槽25沿著磁環20的內表面均勻分布；鐵芯10上對應設置多個定位凸臺12。如此設置，使得鐵芯10和磁環20各處受力均衡，避免了鐵芯10或磁環20某處受力過於集中而被損壞的問題出現。顯然，上述定位凹槽25可以設置在鐵芯10的外周壁，定位凸臺12對應設置在磁環20內表面；或者上述定位凹槽25和定位凸臺12同時存在於鐵芯10的外周壁和磁環20的內表面，對於定位凹槽25與定位凸臺12設置的效果，可以參照上述實施例，在此不再贅述。進一步地，上述定位凹槽25在磁環20的徑向的寬度自磁環20內側向外側逐漸增大，即該定位槽可以是燕尾槽、錐形槽等等；上述鐵芯10上的定位凸臺12的形狀與定位凹槽25的形狀適配。如此設置，使得定位凸臺12無法沿磁環20的徑向從定位凹槽25中滑出，也即上述鐵芯10在磁環20的周向和磁環20的徑向與磁環20相對固定，進而使得鐵芯10與磁環20連接的更穩固。進一步地，上述定位凹槽25沿著磁環20的周向傾斜設置，相應的，鐵芯10上的定位凸臺12對應沿著鐵芯10的周向延伸設置。在鐵芯10與磁環20組裝時，需要沿磁環20的軸向推動鐵芯10的同時還沿著磁環20的周向轉動鐵芯10；當鐵芯10裝配到位時，由於定位凹槽25是沿著磁環20的周向傾斜設置的，這樣就使得鐵芯10受到沿磁環20軸向的力時，不會從磁環20中脫出，從而進一步地使鐵芯10與磁環20之間連接的更牢固。在本發明的一實施例中，上述磁環20與鐵芯10採用塑封一體成型。如此設置，一方面有利於保證磁環20與鐵芯10的同心度，即保證磁環20的軸線與鐵芯10的軸線重合，若磁環20與鐵芯10出現間隙，可以通過塑封材料填充來，這樣就避免了因鐵芯10與磁環20之間因出現間隙而導致鐵芯10的軸線與磁環20的軸線無法重合的問題出現。另一方面，還能夠保證磁環20與鐵芯10組件的真圓度，由於磁環20在加工時會存在尺寸偏差，這樣就會使得磁環20的真圓度降低，而通過塑封材料包覆磁環20和鐵芯10，由於塑封材料具有較好的成型能力，這樣就大大的提高了轉子組件100的真圓度，進而避免了因轉子組件100的真圓度較低而導致轉子組件100轉動不平穩的問題出現。另外，需要說明的是，將磁環20和鐵芯10集成為一體，這樣使得轉子組件100的結構更加緊湊。在組裝轉子組件100時，只需將磁環20和鐵芯10集成的組件裝配至轉軸30上即可，提高了無刷電機的組裝效率。在本發明的一實施例中，請參照圖5，該磁環20位於其軸向的一端面設置有定位標識26，該定位標識26可以是「↑」，也可以是「△」，或者其他具有指示功能的圖形，在此就不在一一列舉。該定位標識26在鐵芯10和磁環20組件與轉軸30組裝時起指示作用，即只要保證轉軸30上的鍵槽31與該定位標識26對位即可。該定位標識26在轉子組件100組裝時能夠起到防呆作用，有利於提高轉子組件100的組裝效率，進而有利於提高該電機的組裝效率。在本發明的一實施例中，該無刷電機的轉子組件100還包括兩去重片40，兩去重片40固定安裝磁環20的一端。需要說明的是，兩去重片40均採用金屬材料製成，每一去重片40套接至磁環20的一端，該去重片40不僅可以對鐵芯10進行限位；同時，當轉子組件100轉動時因其重量分布不均而出現跳動時，可以通過對去重片40進行打孔，來調整轉子組件100的重量，以使得轉子組件100四周重量均衡，從而保證了轉子組件100能夠平穩的轉動。在本發明的一實施例中，該磁環20採用粘接釹鐵磞材料製成，也即該磁環20為粘接釹鐵磞磁環20，粘接釹鐵磞磁環20具有質量輕、厚度薄、高磁性能等特點，磁環20的質量輕使得無刷電機的轉子組件100整體的質量減小；厚度薄使得無刷電機的轉子組件100整體的體積減少；高磁性能使得磁環20在縮小其尺寸是也能夠保證電機的功率。這樣就使得無刷電機在縮小體積、減輕重量的同時還能夠保證無刷電機的功率。本發明還提出一種無刷電機，該無刷電機包括殼體、安裝於殼體內的定子組件和轉動安裝於定子組件內的轉子組件，該轉子組件的具體結構參照上述實施例，由於本無刷電機採用了上述所有實施例的全部技術方案，因此至少具有上述實施例的技術方案所帶來的所有有益效果，在此不再一一贅述。以上所述僅為本發明的優選實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是在本發明的發明構思下，利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構變換，或直接/間接運用在其他相關的
技術領域：
均包括在本發明的專利保護範圍內。當前第1頁1 2 3