本發(fā)明涉及一種無鐵芯無刷直流電機(jī)，確切地說是一種齒槽型無鐵芯無刷直流電機(jī)。

背景技術(shù)：

目前市場上有一種叫做“空心杯”的無鐵芯直流電機(jī)”，所述的“空心杯”是一種在筒型骨架上纏繞漆包線的電樞線圈，有刷電機(jī)的“空心杯”是轉(zhuǎn)子線圈，無刷電機(jī)的“空心杯”是定子線圈，例如專利號是：“2010206861514”名稱是“無鐵芯損耗的內(nèi)外轉(zhuǎn)子無刷直流電機(jī)”，是一種無鐵芯損耗的“空心杯”定子線圈的無刷直流電機(jī)，“空心杯”線圈的工藝已經(jīng)成熟，是目前無鐵芯直流電機(jī)定型的核心技術(shù)，然而現(xiàn)有的“空心杯”線圈并非完美，其缺點在于：1.“空心杯”線圈骨架在內(nèi)部、線圈在外部，工藝復(fù)雜、外形精度差。2.線圈沒有保護(hù)外套容易受傷，“空心杯”線圈的安裝機(jī)械強(qiáng)度脆弱、可靠性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有無鐵芯無刷直流電機(jī)的不足，本發(fā)明推出一種齒槽型無鐵芯無刷直流電機(jī)，它是用齒槽型定子線圈代替“空心杯” 線圈的無鐵芯無刷直流電機(jī)，齒槽型線圈骨架在外部、線圈在內(nèi)部，工藝簡單、外形精度高，線圈有保護(hù)外套不容易受傷，安裝機(jī)械強(qiáng)度高、可靠性好。

所述齒槽型無鐵芯無刷直流電機(jī)所采取的技術(shù)方案是由鋁合金外殼、臺階式轉(zhuǎn)子軸、卡裝式內(nèi)轉(zhuǎn)子、杯型外轉(zhuǎn)子、塑料端蓋、齒槽型電樞線圈組成，所述齒槽型無鐵芯無刷直流電機(jī)屬于中、高速電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極是從2極到20極的范圍選用，本方案電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極以4極為例說明，其結(jié)構(gòu)特點是：所述齒槽型無鐵芯無刷直流電機(jī)設(shè)置鋁合金外殼，鋁合金外殼左端外圓設(shè)置4角法蘭盤，4角法蘭盤的4角設(shè)置4個安裝孔，鋁合金外殼左端內(nèi)圓設(shè)置左軸承架，左軸承架左端制有阻擋臺，軸承架內(nèi)圓安裝左軸承，鋁合金外殼右端設(shè)置筒型殼，所述4角法蘭盤、軸承架和筒型殼一體化鑄造成型，所述臺階式轉(zhuǎn)子軸中部粗、左、右端細(xì)，左細(xì)軸安裝在所述左軸承內(nèi)圓，右細(xì)軸安裝卡裝式內(nèi)轉(zhuǎn)子，中部粗軸安裝杯型外轉(zhuǎn)子，所述杯型外轉(zhuǎn)子設(shè)置轉(zhuǎn)子架，轉(zhuǎn)子架是鋁合金制造，轉(zhuǎn)子架內(nèi)圓緊配安裝在所述粗軸外圓，轉(zhuǎn)子架外圓緊配安裝導(dǎo)磁筒，所述導(dǎo)磁筒內(nèi)圓設(shè)置4塊大小相等的弧形永磁體，弧形永磁體用釹鐵硼強(qiáng)磁材料制造，弧形永磁體的磁極是徑向的，弧形永磁體正視為方形、右視為弧形，4塊弧形永磁體在導(dǎo)磁圈內(nèi)圓排列成外永磁圈，每塊弧形永磁體的N極、S極相互交替排列，所述外永磁圈右端與導(dǎo)磁筒右端一致，外永磁圈與導(dǎo)磁筒內(nèi)圓吸合后用A、B膠粘接；所述卡裝式內(nèi)轉(zhuǎn)子設(shè)置4塊大小相等的卡裝式永磁體，卡裝式永磁體用釹鐵硼強(qiáng)磁材料制造，卡裝式永磁體的磁極是徑向的，卡裝式永磁體正視為方形、左視為弧形、截面為燕尾形，4塊卡裝式永磁體在臺階式轉(zhuǎn)子軸右端外圓排列成內(nèi)永磁圈，每塊卡裝式永磁體的N極、S極相互交替排列，所述內(nèi)永磁圈內(nèi)圓設(shè)置左圓錐臺和右圓錐臺，所述臺階式轉(zhuǎn)子軸的所述粗軸右端設(shè)置左圓錐卡，所述左圓錐卡與所述左圓錐臺的錐度一致，所述臺階式轉(zhuǎn)子軸的右細(xì)軸右端制有螺絲釘，螺絲釘上安裝螺母軸，所述螺母軸左端設(shè)置右圓錐卡，所述右圓錐卡與所述右圓錐臺的錐度一致，所述螺母軸左端中心制有螺母孔、右端中心制有短軸，所述螺母軸與所述臺階式轉(zhuǎn)子軸的螺絲釘擰緊，將4塊卡裝式永磁體緊固成卡裝式內(nèi)轉(zhuǎn)子，所述卡裝式內(nèi)轉(zhuǎn)子的內(nèi)永磁圈與所述杯型外轉(zhuǎn)子的外永磁圈之間設(shè)置均勻氣隙，內(nèi)、外永磁圈的高度相等，并且對齊，外永磁圈的4塊永磁體與內(nèi)永磁圈的4塊卡裝式永磁體位置相對一致、磁極方向相反，形成4個閉合磁路；所述鋁合金外殼的筒型殼右端設(shè)置塑料端蓋，塑料端蓋中心設(shè)置右軸承架，右軸承架右端制有阻擋臺，右軸承架內(nèi)圓安裝右軸承，右軸承內(nèi)圓安裝在所述臺階式轉(zhuǎn)子軸的短軸上，所述塑料端蓋設(shè)置上、下定位槽，所述筒型殼右端設(shè)置上、下定位方孔，上、下定位方孔與所述上、下定位槽對齊，上、下定位方孔與上、下定位槽內(nèi)設(shè)置上、下定位螺母，上、下定位螺母為方型，塑料端蓋右端設(shè)置鍋型蓋板，塑料端蓋與鍋型蓋板均設(shè)置一致的上、下螺孔，上、下螺孔內(nèi)的上、下螺釘擰在上、下定位螺母上，將塑料端蓋與鍋型蓋板緊固在筒型殼右端；所述塑料端蓋設(shè)置定子線圈槽，定子線圈槽內(nèi)安裝齒槽型電樞線圈，定子線圈槽與齒槽型電樞線圈之間的空隙用A、B膠粘接，所述齒槽型電樞線圈設(shè)置齒槽型線圈骨架，所述齒槽型線圈骨架設(shè)置內(nèi)筒架和外筒架，內(nèi)筒架、外筒架的高度一致，內(nèi)筒架、外筒架之間設(shè)置6個等分的線圈芯架，所述線圈芯架的長度小于內(nèi)筒架、外筒架的高度、位于內(nèi)筒架、外筒架高度的中部，所述外筒架分割成6個等分的弧圈架，線圈芯架位于弧圈架中間，6個等分的弧圈架相鄰之間設(shè)置6個等分的槽口，所述內(nèi)筒架、線圈芯架和弧圈架的厚度相等、小于1毫米，所述槽口的寬度小于2毫米，所述內(nèi)筒架、線圈芯架和弧圈架是用高強(qiáng)度塑料一體化注塑成所述齒槽型線圈骨架，齒槽型線圈骨架圓周形成6個等分的T型齒牙， 6個等分的槽口內(nèi)形成6個等分的齒槽，6個齒槽內(nèi)繞制6個單線圈，每個單線圈用多股漆包線繞制，6個單線圈按照Y形電路連接成三相線圈，相鄰之間的單線圈繞制方向互為相反，每一相線圈是齒槽型線圈骨架直徑線上相對的兩個單線圈串聯(lián)，兩個單線圈中的一個線圈的尾端與另一個線圈的首端連接，每相線圈的首端為三相線圈輸出線，每相線圈的尾端連接一起為三相線圈中性線，所述三相線圈在齒槽型線圈骨架內(nèi)灌注A、B膠整形后固化，所述塑料端蓋下方設(shè)置下線孔，三相線圈輸出線經(jīng)過下線孔引出塑料端蓋，所述齒槽型電樞線圈位于所述均勻氣隙中間，所述線圈芯架的長度等于所述內(nèi)、外永磁圈的高度，并且與內(nèi)、外永磁圈左、右端一致，齒槽型電樞線圈右上端設(shè)置3個霍爾位置傳感器，3個霍爾位置傳感器相鄰之間的電角度為120度，3個霍爾位置傳感器分別位于齒槽型線圈骨架3個相鄰的槽口處，用A、B膠粘接方式安裝，所述塑料端蓋上方設(shè)置3個上線孔，3個霍爾位置傳感器的輸出線經(jīng)過3個相鄰的槽口和3個上線孔引出塑料端蓋，所述鍋型蓋板設(shè)置出線孔，三相線圈輸出線和3個霍爾位置傳感器的輸出線在鍋型蓋板內(nèi)匯聚一股輸出線纜從出線孔引出。

所述齒槽型無鐵芯無刷直流電機(jī)的有益效果在于：與現(xiàn)有無鐵芯無刷直流電機(jī)的“空心杯”線圈相比，所述齒槽型電樞線圈的結(jié)構(gòu)類似于傳統(tǒng)電機(jī)的齒槽型鐵芯線圈的結(jié)構(gòu)，所述齒槽型線圈骨架在外表、線圈在內(nèi)部，外形精度高，線圈有保護(hù)外套不容易受傷，齒槽型電樞線圈的安裝機(jī)械強(qiáng)度高、可靠性好；所述6個單線圈切割磁力線的有效面積的比值大，不僅無鐵芯損耗，而且線損也小，齒槽型電樞線圈采取多股漆包線并聯(lián)繞制工藝簡單、靈活、可靠、骨架空間利用率高，三相線圈跨槽連線時，多股漆包線變?yōu)楸饩€跨線節(jié)約骨架空間；所述左、右圓錐卡加強(qiáng)了所述卡裝式內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)永磁圈的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，有效克服所述內(nèi)永磁圈在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力引起的松動。

附圖說明

圖1為齒槽型無鐵芯無刷直流電機(jī)正視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為齒槽型電樞線圈的右視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

所述齒槽型無鐵芯無刷直流電機(jī)所采取的技術(shù)方案是由鋁合金外殼、臺階式轉(zhuǎn)子軸、卡裝式內(nèi)轉(zhuǎn)子、杯型外轉(zhuǎn)子、塑料端蓋、齒槽型電樞線圈組成，所述齒槽型無鐵芯無刷直流電機(jī)屬于中、高速電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極是從2極到20極的范圍選用，本方案電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極以4極為例說明，其結(jié)構(gòu)特點是：在圖1、圖2中，所述齒槽型無鐵芯無刷直流電機(jī)設(shè)置鋁合金外殼，鋁合金外殼左端外圓設(shè)置4角法蘭盤1，4角法蘭盤的4角設(shè)置4個安裝孔2，鋁合金外殼左端內(nèi)圓設(shè)置左軸承架，左軸承架左端制有阻擋臺3，軸承架內(nèi)圓安裝左軸承4，鋁合金外殼右端設(shè)置筒型殼5，所述4角法蘭盤、軸承架和筒型殼一體化鑄造成型，所述臺階式轉(zhuǎn)子軸6中部粗、左、右端細(xì)，左細(xì)軸安裝在所述左軸承內(nèi)圓，右細(xì)軸安裝卡裝式內(nèi)轉(zhuǎn)子，中部粗軸安裝杯型外轉(zhuǎn)子，所述杯型外轉(zhuǎn)子設(shè)置轉(zhuǎn)子架7，轉(zhuǎn)子架是鋁合金制造，轉(zhuǎn)子架內(nèi)圓緊配安裝在所述粗軸外圓，轉(zhuǎn)子架外圓緊配安裝導(dǎo)磁筒8，所述導(dǎo)磁筒內(nèi)圓設(shè)置4塊大小相等的弧形永磁體9，弧形永磁體用釹鐵硼強(qiáng)磁材料制造，弧形永磁體的磁極是徑向的，弧形永磁體正視為方形、右視為弧形，4塊弧形永磁體在導(dǎo)磁圈內(nèi)圓排列成外永磁圈10，每塊弧形永磁體的N極、S極相互交替排列，所述外永磁圈右端與導(dǎo)磁筒右端一致，外永磁圈與導(dǎo)磁筒內(nèi)圓吸合后用A、B膠粘接；所述卡裝式內(nèi)轉(zhuǎn)子設(shè)置4塊大小相等的卡裝式永磁體11，卡裝式永磁體用釹鐵硼強(qiáng)磁材料制造，卡裝式永磁體的磁極是徑向的，卡裝式永磁體正視為方形、右視為弧形、截面為燕尾形，4塊卡裝式永磁體在臺階式轉(zhuǎn)子軸右端外圓排列成內(nèi)永磁圈12，每塊卡裝式永磁體的N極、S極相互交替排列，所述內(nèi)永磁圈內(nèi)圓設(shè)置左圓錐臺和右圓錐臺，所述臺階式轉(zhuǎn)子軸的所述粗軸右端設(shè)置左圓錐卡13，所述左圓錐卡與所述左圓錐臺的錐度一致，所述臺階式轉(zhuǎn)子軸的右細(xì)軸右端制有螺絲釘14，螺絲釘上安裝螺母軸，所述螺母軸左端設(shè)置右圓錐卡15，所述右圓錐卡與所述右圓錐臺的錐度一致，所述螺母軸左端中心制有螺母孔16、右端中心制有短軸17，所述螺母軸與所述臺階式轉(zhuǎn)子軸的螺絲釘擰緊，將4塊卡裝式永磁體緊固成卡裝式內(nèi)轉(zhuǎn)子，所述卡裝式內(nèi)轉(zhuǎn)子的內(nèi)永磁圈與所述杯型外轉(zhuǎn)子的外永磁圈之間設(shè)置均勻氣隙，內(nèi)、外永磁圈的高度相等，并且對齊，外永磁圈的4塊永磁體與內(nèi)永磁圈的4塊卡裝式永磁體位置相對一致、磁極方向相反，形成4個閉合磁路；所述鋁合金外殼的筒型殼右端設(shè)置塑料端蓋18，塑料端蓋中心設(shè)置右軸承架，右軸承架右端制有阻擋臺19，右軸承架內(nèi)圓安裝右軸承20，右軸承內(nèi)圓安裝在所述臺階式轉(zhuǎn)子軸的短軸上，所述塑料端蓋設(shè)置上、下定位槽，所述筒型殼右端設(shè)置上、下定位方孔21，上、下定位方孔與所述上、下定位槽對齊，上、下定位方孔與上、下定位槽內(nèi)設(shè)置上、下定位螺母22，上、下定位螺母為方型，塑料端蓋右端設(shè)置鍋型蓋板23，塑料端蓋與鍋型蓋板均設(shè)置一致的上、下螺孔，上、下螺孔內(nèi)的上、下螺釘24擰在上、下定位螺母上，將塑料端蓋與鍋型蓋板緊固在筒型殼右端；所述塑料端蓋設(shè)置定子線圈槽，定子線圈槽內(nèi)安裝齒槽型電樞線圈25，定子線圈槽與齒槽型電樞線圈之間的空隙用A、B膠粘接，所述齒槽型電樞線圈設(shè)置齒槽型線圈骨架，所述齒槽型線圈骨架設(shè)置內(nèi)筒架26和外筒架，內(nèi)筒架、外筒架的高度一致，內(nèi)筒架、外筒架之間設(shè)置6個等分的線圈芯架27，所述線圈芯架的長度小于內(nèi)筒架、外筒架的高度、位于內(nèi)筒架、外筒架高度的中部，所述外筒架分割成6個等分的弧圈架28，線圈芯架位于弧圈架中間，6個等分的弧圈架相鄰之間設(shè)置6個等分的槽口29，所述內(nèi)筒架、線圈芯架和弧圈架的厚度相等、小于1毫米，所述槽口的寬度小于2毫米，所述內(nèi)筒架、線圈芯架和弧圈架是用高強(qiáng)度塑料一體化注塑成所述齒槽型線圈骨架，齒槽型線圈骨架圓周形成6個等分的T型齒牙， 6個等分的槽口內(nèi)形成6個等分的齒槽30，6個齒槽內(nèi)繞制6個單線圈31，每個單線圈用多股漆包線繞制，6個單線圈按照Y形電路連接成三相線圈，相鄰之間的單線圈繞制方向互為相反，每一相線圈是齒槽型線圈骨架直徑線上相對的兩個單線圈串聯(lián)，兩個單線圈中的一個線圈的尾端與另一個線圈的首端連接，每相線圈的首端為三相線圈輸出線，每相線圈的尾端連接一起為三相線圈中性線，所述三相線圈在齒槽型線圈骨架內(nèi)灌注A、B膠整形后固化，所述塑料端蓋下方設(shè)置下線孔32，三相線圈輸出線經(jīng)過下線孔引出塑料端蓋，所述齒槽型電樞線圈位于所述均勻氣隙中間，所述線圈芯架的長度等于所述內(nèi)、外永磁圈的高度，并且與內(nèi)、外永磁圈左、右端一致，齒槽型電樞線圈右上端設(shè)置3個霍爾位置傳感器33，3個霍爾位置傳感器相鄰之間的電角度為120度，3個霍爾位置傳感器分別位于齒槽型線圈骨架3個相鄰的槽口處，用A、B膠粘接方式安裝，所述塑料端蓋上方設(shè)置3個上線孔34，3個霍爾位置傳感器的輸出線經(jīng)過3個相鄰的槽口和3個上線孔引出塑料端蓋，所述鍋型蓋板設(shè)置出線孔35，三相線圈輸出線和3個霍爾位置傳感器的輸出線在鍋型蓋板內(nèi)匯聚成一股輸出線纜36從出線孔引出。