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专利号: 2016108187250
申请人: 彭希南
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-04-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于非晶合金的一体化永磁无刷直流电动机,由电动机本体部分和控制器两部分组成,电动机本体部分包括:上部壳体端盖(1)、下部壳体端盖(2)、转动轴(3)、出线孔(5)、过线护圈(9)、电枢线圈组(12)、定子铁心支架(13)、定子铁心体(15)、转子铁心体(16)、钕铁硼永磁块(17)、上轴承(18)、下轴承(19)、轴套(24),控制器部分包括:PCB板(6)、铝合金散热环(14)、功率VMOS管(7)、双核单片机(8)、控制电缆线(30),其特征在于:电动机本体部分和控制器部分均封装在上部壳体端盖(1)和下部壳体端盖(2)所包围的空间内,所述的定子铁心支架(13)是一个采用阻燃耐高温工程塑料的带24个线圈护套(31)的圆环体,电枢线圈组(12)由24个线包组成,每个线包分别套装在定子铁心支架(13)的线圈护套(21)上,所述的定子铁心体(15)是先将一条长条形的铁基非晶合金带的一条长边上按照有序的间距,通过热切割机或用激光切割出铁心槽(20),形成具有凹凸有序排列的长条形铁基非晶合金带,然后将其按照阿基米德螺旋线紧密卷绕,成形后的定子铁心体(15)是一个带有24个铁心凸极(21)和铁心槽(20)的空心圆柱体,再将定子铁心体(15)上的24个铁心凸极(21)分别插入定子铁心支架(13)的24个线圈护套(31)中,所述的转子铁心体(16)为铁基非晶合金组成的圆柱体,16块环状的钕铁硼永磁块(17)以浅掩埋方式嵌入转子铁心体(16)轴向的圆柱体平面中,然后将转子铁心体(16)嵌入紧密安装在轴套(24)上,转动轴(3)穿过轴套(24)的中心,与转子铁心体(16)形成一体,所述的控制器元件全部焊接在PCB板(6)上,功率VMOS管(7)采用直插式焊接安装,功率VMOS管(7)的散热面通过定位装配孔(22)用螺丝分别固定在铝合金散热环(14)的功率VMOS管安装固定孔(25)处,所述的铝合金散热环(14)整体上为圆形,但是与功率VMOS管(7)散热面相接触之处却呈平面,铝合金散热环(14)上未安装功率VMOS管(7)的一段开有圆弧缺口(23),铝合金散热环(14)上带有四个定位凸头(27),所述的定子铁心支架(13)上有四个定位凹槽(26),装配时,铝合金散热环(14)通过其四个定位凸头(27)刚好嵌入定子铁心支架(13)的四个定位凹槽(26)中。

2.根据权利要求1所述的基于非晶合金的一体化永磁无刷直流电动机,其特征在于:所述的电机上部壳体端盖(1)和电机下部壳体端盖(2)均为铝合金压铸件,电机上部壳体端盖(1)上有一出线孔(5),出线孔(5)中安装有过线护圈(9),控制电缆线(30)的一端焊接在PCB板(6)上,另一端穿过相嵌在出线孔(5)中的过线护圈(9)后引出,电机上部壳体端盖(1)与电机下部壳体端盖(2)之间分别通过四颗固定螺丝(4)固定连成一体。

3.根据权利要求1或2所述的基于非晶合金的一体化永磁无刷直流电动机,其特征在于:所述的控制电缆线(30)为8芯电缆线,分别代表电源正极(VCC)、地线(GND)、电机启动/停止(ENBL)、电机正反转(F/R)、制动信号(BRK)、调速(SPEED),VD(+5V)、公共端(COM),其电机启动/停止(ENBL)线外接电机启动/停止开关,电机正反转(F/R)线外接电机正反转开关,制动信号(BRK)线外接制动信号开关踏板,所述的调速(SPEED),VD(+5V)与公共端(COM)外接调速转把。

4.根据权利要求1所述的基于非晶合金的一体化永磁无刷直流电动机,其特征在于:所述的双核单片机(8)除了自带电机控制所必需的捕获/比较单元内核外,芯片内同时集成有高速乘除法运算单元(iMDU)和用于协调旋转矢量数字计算单元(iCORDIC)内核。

5.根据权利要求1所述的基于非晶合金的一体化永磁无刷直流电动机,其特征在于:所述电机上部壳体端盖(1)中有支撑上轴承(18)的上部壳体端盖内圆台阶(28),电机下部壳体端盖(2)中有出轴孔(36)和支撑下轴承(19)的下部壳体端盖内圆台阶(32),在PCB板(6)的中央位置有一个中心孔(10),转动轴(3)的一端穿过PCB板(6)的中心孔(10)后套接上轴承(18),上轴承(18)再镶嵌入上部壳体端盖内圆台阶(28)内,转动轴(3)的另一端套接下轴承(19),下轴承(19)镶嵌入下部壳体端盖内圆台阶(29)中,转动轴(3)则从下部壳体端盖(2)上的出轴孔(11)伸出。

6.根据权利要求1所述的基于非晶合金的一体化永磁无刷直流电动机,其特征在于:组成电枢线圈组(12)的24个线包均用无氧铜线(OFC)绕制。

7.根据权利要求1所述的基于非晶合金的一体化永磁无刷直流电动机,其特征在于:转子铁心体(16)上浅掩埋的钕铁硼永磁块(17)与定子铁心体(15)上伸出的铁心凸极(21)在位置上有如下的关系,即16块环状的钕铁硼永磁块所处的外环半径和内环半径分别与定子铁心体(15)上所带的24个铁心凸极的横截面的外圆周半径和内圆周半径相同,这样,转子铁心体(16)转动时,浅掩埋其上的16块环状的钕铁硼永磁块(17)的可见面正对准并分别掠扫过定子铁心体(15)上的24个铁心凸极的横截面。