CN107516956A - 一种新型永磁无铁芯无刷电机 - Google Patents

Abstract

一种新型永磁无铁芯无刷电机，包括绕组线圈定子和永磁转子，所述绕组线圈定子包括至少一块绕组线圈板，所述绕组线圈板包括线路板，所述线路板上设有若干片由铜膜缠绕制成的绕组线圈。本发明中的新型永磁无铁芯无刷电机，采用线路板代替原来的固定板，采用铜膜缠绕制成的绕组线圈代替原来由铜片缠绕制成的绕组线圈，使绕组线圈呈片状，十分轻薄，在制作绕组线圈板时，可以直接印刷或者贴上绕组线圈，十分方便，且制作成本低，且在通电的情况下产生的磁场强度不会比原来差，越薄的绕组线圈越能贴近永磁定子表面，相互作用力越大，能量的转化效率也越高。

Description

一种新型永磁无铁芯无刷电机

技术领域

本发明涉及电机领域，尤其涉及一种新型永磁无铁芯无刷电机。

背景技术

永磁无刷电动机主要由永磁电动机本体、转子位置传感器和电子换向电路组成。永磁无刷电动机中，用装有永磁体的转子取代有刷直流电动机的定子磁极；用具有多相绕组的定子取代电枢；用由固态逆变器和轴位置检测器组成的电子换向器取代机械换向器和电刷。

永磁无铁芯无刷电动机，由于电枢无铁芯，电感小，完全消除了铁心中的磁滞损耗和涡流损耗，消除了由齿槽效应带来的转矩波动，具有优异的控制性能，运行效率高、温升低、转速范围广，因此得到的青睐。但是现有的绕组线圈定子中的绕组线圈，需要将铜片缠绕成线圈，制作难度大，成本高，制成的电子重量大，且线圈的厚度大，在转子和定子旋转，使磁场在交互作用过程中，不能做到最有效的利用。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种新型永磁无铁芯无刷电机，制作方便，重量轻，能量转化率高。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种新型永磁无铁芯无刷电机，包括绕组线圈定子和永磁转子，所述绕组线圈定子包括至少一块绕组线圈板，所述绕组线圈板包括线路板，所述线路板上设有若干片由铜膜缠绕制成的绕组线圈。

作为优选，所述绕组线圈板和绕组线圈均呈圆形，所述若干片绕组线圈呈径向均匀分布在所述绕组线圈板上。

作为优选，所述绕组线圈定子包括两块绕组线圈板，所述两块绕组线圈板对应设置在所述永磁转子的两侧。

作为优选，所述永磁转子包括固定架和若干块永磁体，所述固定架和永磁体均呈圆形，所述若干块永磁体呈径向均匀分布在所述固定架上；所述固定架的大小和所述线路板的大小相适配，所述永磁体的位置与所述绕组线圈的位置相适配。

作为优选，所述新型永磁无铁芯无刷电机还包括并/串联在所述绕组线圈板外侧的至少一组叠片组，所述叠片组由一个永磁转子和一个绕组线圈板叠合而成。

作为优选，所述永磁转子上永磁体的数量至少为四个，所述所有永磁体在同一感应面上按N级、S级依次排列。

作为优选，所述绕组线圈板为三相，所述线路板上的绕组线圈的数量至少为三个。

本发明中的新型永磁无铁芯无刷电机，采用线路板代替原来的固定板，采用铜膜缠绕制成的绕组线圈代替原来由铜片缠绕制成的绕组线圈，使绕组线圈呈片状，十分轻薄，在制作绕组线圈板时，可以直接印刷或者贴上绕组线圈，十分方便，且制作成本低，且在通电的情况下产生的磁场强度不会比原来差。永磁定子本身的永磁体之间会产生一个弧形的磁势向量(N级与S级之间)，在最贴近永磁定子表面的位置，其磁场最强，且方向近乎于水平，而只有当转子和定子两者的磁势向量的夹角为90°时，相互作用力最大，因此，越薄的绕组线圈越能贴近永磁定子表面，相互作用力越大，能量的转化效率也越高。本发明中的新型永磁无铁芯无刷电机，制作方便，成本低，重量轻，能量转换效率高。

附图说明

图1是本发明实施例的爆炸结构示意图。

图2是本发明实施例的内部结构示意图。

图3是本发明实施例绕组线圈板2的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图3对本发明的技术方案作进一步详细说明，但不限于本说明。

一种新型永磁无铁芯无刷电机，包括绕组线圈定子和永磁转子4，绕组线圈定子包括两块绕组线圈板2，绕组线圈板2为三相，绕组线圈板2包括线路板3，线路板3上设有九片由铜膜缠绕制成的呈圆形的绕组线圈1。两块绕组线圈板2对应设置在永磁转子4的两侧，两块绕组线圈板2和永磁转子4通过电机轴8对应穿接。其中一块绕组线圈板2上固定有转子角度传感器9，转子角度传感器9为霍尔传感器。这样的结构设置使得永磁转子4两边的磁场均能被绕组线圈板2利用。

绕组线圈板2呈圆形，九片绕组线圈1呈径向均匀分布在绕组线圈板2上。永磁转子4包括固定架5和十二块永磁体6，固定架5和永磁体6均呈圆形，十二块永磁体6呈径向均匀分布在固定架5上，所有永磁体6在同一感应面上按N级、S级依次排列；固定架5 的大小和线路板3的大小相适配，永磁体6的位置与绕组线圈1的位置相适配。绕组线圈板 2和固定架5的结构对应，永磁体6和绕组线圈1的结构对应，使得磁场的分布更均匀，更合理，永磁体6N级、S级的磁能都得到充分应用，产生的效果更好。

在其中一个绕组线圈板2的外侧还并/串联有一组叠片组7。叠片组7由一个永磁转子4和一个绕组线圈板2叠合而成，叠片组7在组装后，始终保持一个永磁转子4被两片绕组线圈板2包围的状态，进一步提高磁能的利用率并使输出功率大大增强。

在具体工作时，电源通过转子角度传感器9对绕组线圈1进行通断控制，产生一个可控频率及一定强度的旋转磁场，该旋转磁场与永磁体6产生推吸作用，从而推动永磁转子4转动，根据需要的功率大小，可做成具有多个叠片组7的各种不同类型的永磁无铁芯无刷电机。

Claims (7)

1.一种新型永磁无铁芯无刷电机，包括绕组线圈定子和永磁转子(4)，所述绕组线圈定子包括至少一块绕组线圈板(2)，其特征在于，所述绕组线圈板(2)包括线路板(3)，所述线路板(3)上设有若干片由铜膜缠绕制成的绕组线圈(1)。

2.如权利要求1所述的一种新型永磁无铁芯无刷电机，其特征在于，所述绕组线圈板(2)和绕组线圈(1)均呈圆形，所述若干片绕组线圈(1)呈径向均匀分布在所述绕组线圈板(2)上。

3.如权利要求1或2所述的一种新型永磁无铁芯无刷电机，其特征在于，所述绕组线圈定子包括两块绕组线圈板(2)，所述两块绕组线圈板(2)对应设置在所述永磁转子(4)的两侧。

4.如权利要求3所述的一种新型永磁无铁芯无刷电机，其特征在于，所述永磁转子(4)包括固定架(5)和若干块永磁体(6)，所述固定架(5)和永磁体(6)均呈圆形，所述若干块永磁体(6)呈径向均匀分布在所述固定架(5)上；所述固定架(5)的大小和所述线路板(3)的大小相适配，所述永磁体(6)的位置与所述绕组线圈(1)的位置相适配。

5.如权利要求4所述的一种新型永磁无铁芯无刷电机，其特征在于，所述新型永磁无铁芯无刷电机还包括并/串联在所述绕组线圈板(2)外侧的至少一组叠片组(7)，所述叠片组(7)由一个永磁转子(4)和一个绕组线圈板(2)叠合而成。

6.如权利要求1所述的一种新型永磁无铁芯无刷电机，其特征在于，所述永磁转子(4)上永磁体(6)的数量至少为四个，所述所有永磁体(6)在同一感应面上按N级、S级依次排列。

7.如权利要求1所述的一种新型永磁无铁芯无刷电机，其特征在于，所述绕组线圈板(2)为三相，所述线路板(3)上的绕组线圈(1)的数量至少为三个。