一體化的無刷電機(jī)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及無刷電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，本實用新型涉及一種將驅(qū)動板和霍爾板一體化的無刷電機(jī)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]無刷直流電機(jī)由電動機(jī)主體和驅(qū)動器組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。在無刷直流電動機(jī)中，無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子帶有一個永磁體，定子帶有繞組。借助反映主轉(zhuǎn)子位置的霍爾傳感器的輸出信號，通過電子換向線路去驅(qū)動與電樞紐繞組連接的相應(yīng)的功率開關(guān)元件，使電樞紐繞組依次饋電，從而在主定子上產(chǎn)生跳躍式的旋轉(zhuǎn)磁場，拖動永磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，霍爾傳感器不斷的送出信號，以改變電樞紐繞組的通電狀態(tài)，使得在某一磁極下導(dǎo)體中的電流方向始終保持不變。
[0003]具有霍爾傳感器的無刷電機(jī)在與驅(qū)動連接的時候，除了動力電纜外，還需要三根霍爾信號線和兩根霍爾電源線，不但增加了系統(tǒng)復(fù)雜性，而且降低了系統(tǒng)的可靠性。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需提供一種結(jié)構(gòu)緊湊合理的一體化的無刷電機(jī)裝置，避免了額外的霍爾連接線，有效提高了系統(tǒng)的可靠性。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實用新型提供了一種一體化的無刷電機(jī)裝置，結(jié)構(gòu)緊湊合理，避免了額外的霍爾連接線，有效提高了系統(tǒng)的可靠性。
[0005]本實用新型專利提供了一種一體化的無刷電機(jī)裝置，包括前端蓋、機(jī)殼以及后端蓋，所述前端蓋和所述后端蓋之間連接有可旋轉(zhuǎn)的軸，所述軸通過轉(zhuǎn)子鐵芯連接轉(zhuǎn)子磁環(huán)，所述機(jī)殼內(nèi)設(shè)有定子鐵芯、繞組、導(dǎo)線以及霍爾磁環(huán)，所述定子鐵芯上繞有繞組，所述繞組通過導(dǎo)線連接驅(qū)動霍爾板，所述驅(qū)動霍爾板設(shè)置在所述后端蓋上，其包括功率管以及霍爾傳感器，所述功率管的散熱面與所述后端蓋緊貼，所述霍爾傳感器的磁感應(yīng)面與所述霍爾磁環(huán)的磁場方向垂直，所述霍爾磁環(huán)通過霍爾支架與所述軸連接。
[0006]優(yōu)選的，所述驅(qū)動霍爾板設(shè)在所述前端蓋或后端蓋的底面上。
[0007]優(yōu)選的，所述霍爾傳感器為三個，各霍爾傳感器之間的位置角度差為120°。
[0008]優(yōu)選的，所述驅(qū)動霍爾板的輸入端子與電源線連接。
[0009]優(yōu)選的，所述后端蓋上設(shè)有若干個平行的散熱筋。
[0010]優(yōu)選的，所述前端蓋和后端蓋與所述機(jī)殼通過螺栓固定連接。
[0011]優(yōu)選的，所述定子鐵芯為圓柱體結(jié)構(gòu)，有若干個硅鋼片疊成，具有軸向槽，所述軸向槽內(nèi)設(shè)有繞組。
[0012]優(yōu)選的，所述軸向槽與所述繞組之間具有絕緣介質(zhì)層。
[0013]本實用新型提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:本實用新型提供的一體化的無刷電機(jī)裝置，將現(xiàn)有的驅(qū)動板和霍爾板結(jié)合為驅(qū)動霍爾板，結(jié)構(gòu)緊湊合理，避免了額外的霍爾連接線，提高了系統(tǒng)的可靠性。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實用新型專利中的技術(shù)方案，下面將對實施例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實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1是本實用新型提供的一體化的無刷電機(jī)裝置中霍爾磁環(huán)軸向充磁的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實用新型提供的一體化的無刷電機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)剖面圖；
[0017]圖3是本實用新型提供的一體化的無刷電機(jī)裝置中霍爾磁環(huán)徑向充磁的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是本實用新型提供的一體化的無刷電機(jī)裝置中驅(qū)動霍爾板位于前端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5是本實用新型提供的一體化的無刷電機(jī)裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020][圖中附圖標(biāo)記]:
[0021]1.定子鐵芯，2.繞組，3.機(jī)殼，4.轉(zhuǎn)子鐵芯，5.軸，6.前端蓋，7.導(dǎo)線，8.電源線，9.霍爾支架，10.霍爾傳感器，11.驅(qū)動霍爾板，12.功率管，13.散熱筋，14.后端蓋，15.轉(zhuǎn)子磁環(huán)，16.霍爾磁環(huán)。
【具體實施方式】
[0022]為使本實用新型的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對本實用新型的內(nèi)容作進(jìn)一步說明。當(dāng)然本實用新型并不局限于該具體實施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。其次，本實用新型利用示意圖進(jìn)行了詳細(xì)的表述，在詳述本實用新型實例時，為了便于說明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應(yīng)以此作為對本實用新型的限定。
[0023]上述及其它技術(shù)特征和有益效果，將結(jié)合實施例及附圖對本實用新型的一體化的無刷電機(jī)裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖所示，圖1是本實用新型提供的一體化的無刷電機(jī)裝置中霍爾磁環(huán)軸向充磁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型提供的一體化的無刷電機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)剖面圖；圖3是本實用新型提供的一體化的無刷電機(jī)裝置中霍爾磁環(huán)徑向充磁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型提供的一體化的無刷電機(jī)裝置中驅(qū)動霍爾板位于前端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型提供的一體化的無刷電機(jī)裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]如圖1至圖5所示，本實用新型提供一種一體化的無刷電機(jī)裝置，包括前端蓋6、機(jī)殼3以及后端蓋14，前端蓋6和后端蓋14之間連接有可旋轉(zhuǎn)的軸5，軸5通過轉(zhuǎn)子鐵芯4連接轉(zhuǎn)子磁環(huán)15，機(jī)殼3內(nèi)設(shè)有定子鐵芯1、繞組2、導(dǎo)線7以及霍爾磁環(huán)16，定子鐵芯I上繞有繞組2，繞組2通過導(dǎo)線7連接驅(qū)動霍爾板11，驅(qū)動霍爾板11設(shè)置在后端蓋14上，其包括功率管12以及霍爾傳感器10，功率管12的散熱面與后端蓋14緊貼，霍爾傳感器10的磁感應(yīng)面與霍爾磁環(huán)16的磁場方向垂直，霍爾磁環(huán)16通過霍爾支架9與軸5連接。
[0025]具體的，本實施例中，驅(qū)動霍爾板11設(shè)在前端蓋6或后端蓋14的底面上，驅(qū)動霍爾板11的輸入端子與電源線8連接。驅(qū)動霍爾板11上的霍爾傳感器10優(yōu)選為三個，各霍爾傳感器10之間的位置角度差為120°。
[0026]同時，前端蓋6和后端蓋14與機(jī)殼3通過螺栓固定連接，后端蓋14上設(shè)有若干個平行的散熱筋13。
[0027]此外，定子鐵芯I為圓柱體結(jié)構(gòu)，有若干個硅鋼片疊成，具有軸向槽，軸向槽內(nèi)設(shè)有繞組2，軸向槽與所述繞組2之間具有絕緣介質(zhì)層。
[0028]驅(qū)動霍爾板11上集成了無刷直流電機(jī)的霍爾板與驅(qū)動板?；魻柊宓暮诵钠骷腔魻杺鞲衅?0，霍爾傳感器10的數(shù)量與電機(jī)的相數(shù)相同，最常見的數(shù)量為3，如圖2所示，霍爾傳感器10之間的相角差為(120° +k*360°，k為整數(shù))電角度。(說明，電角度等于電機(jī)的極對數(shù)與機(jī)械角度的乘積)?；魻杺鞲衅?0感應(yīng)出霍爾磁環(huán)16的磁極位置，其中霍爾磁環(huán)16的磁極數(shù)量和相位與轉(zhuǎn)子磁環(huán)15的完全相同，因此霍爾傳感器10實際上是向驅(qū)動電路提供無刷電機(jī)轉(zhuǎn)子磁環(huán)15上的磁極的位置信息?；魻杺鞲衅?0的磁感應(yīng)面與霍爾磁環(huán)15的磁場方向垂直，當(dāng)驅(qū)動霍爾板11與定子鐵心I的軸向距離較短時，如圖5所示，可以直接采用轉(zhuǎn)子磁環(huán)15兼顧霍爾磁環(huán)16的作用。
[0029]驅(qū)動霍爾板11通過電源線8從外部獲取電能，驅(qū)動霍爾板11上的功率管12開通關(guān)斷，以此來控制定子繞組2中的電流頻率、大小和相位，從而控制了定子鐵心I產(chǎn)生定子磁場的旋轉(zhuǎn)速度、大小以及相對轉(zhuǎn)子磁環(huán)15的磁極的相對角度，進(jìn)而控制了定子磁場作用于轉(zhuǎn)子磁環(huán)15的轉(zhuǎn)矩，最終控制了軸5的旋轉(zhuǎn)速度和輸出轉(zhuǎn)矩。由于功率管12在開斷過程中，會產(chǎn)生較大的損耗，因此其散熱面需要緊貼端蓋14，緊貼的方式可以通過螺栓壓緊，散熱面與端蓋14之間需要墊絕緣導(dǎo)熱層，避免短路。可以根據(jù)功率管12的工作溫度決定是否需要在端蓋14上面增加散熱筋13。另外根據(jù)出線或者安裝方式，決定驅(qū)動霍爾板11是安裝在電機(jī)前端還是后端。
[0030]綜上所述，本實用新型提供的一體化的無刷電機(jī)裝置，將現(xiàn)有的驅(qū)動板和霍爾板結(jié)合為驅(qū)動霍爾板，結(jié)構(gòu)緊湊合理，避免了額外的霍爾連接線，提高了系統(tǒng)的可靠性。
[0031]雖然本實用新型主要描述了以上實施例，但是只是作為實例來加以描述，而本實用新型并不限于此。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能做出多種變型和應(yīng)用而不脫離實施例的實質(zhì)特性。例如，對實施例詳示的每個部件都可以修改和運行，與所述變型和應(yīng)用相關(guān)的差異可認(rèn)為包括在所附權(quán)利要求所限定的本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0032]本說明書中所涉及的實施例，其含義是結(jié)合該實施例描述的特地特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本實用新型的至少一個實施例中。說明書中出現(xiàn)于各處的這些術(shù)語不一定都涉及同一實施例。此外，當(dāng)結(jié)合任一實施例描述特定特征、結(jié)構(gòu)或特性時，都認(rèn)為其落入本領(lǐng)域普通技術(shù)人員結(jié)合其他實施例就可以實現(xiàn)的這些特定特征、結(jié)構(gòu)或特性的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種一體化的無刷電機(jī)裝置，包括前端蓋、機(jī)殼以及后端蓋，所述前端蓋和所述后端蓋之間連接有可旋轉(zhuǎn)的軸，其特征在于，所述軸通過轉(zhuǎn)子鐵芯連接轉(zhuǎn)子磁環(huán)，所述機(jī)殼內(nèi)設(shè)有定子鐵芯、繞組、導(dǎo)線以及霍爾磁環(huán)，所述定子鐵芯上繞有繞組，所述繞組通過導(dǎo)線連接驅(qū)動霍爾板，所述驅(qū)動霍爾板設(shè)置在所述后端蓋上，其包括功率管以及霍爾傳感器，所述功率管的散熱面與所述后端蓋緊貼，所述霍爾傳感器的磁感應(yīng)面與所述霍爾磁環(huán)的磁場方向垂直，所述霍爾磁環(huán)通過霍爾支架與所述軸連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化的無刷電機(jī)裝置，其特征在于，所述驅(qū)動霍爾板設(shè)在所述前端蓋或后端蓋的底面上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化的無刷電機(jī)裝置，其特征在于，所述霍爾傳感器為三個，各霍爾傳感器之間的位置角度差為120°。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化的無刷電機(jī)裝置，其特征在于，所述驅(qū)動霍爾板的輸入端子與電源線連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化的無刷電機(jī)裝置，其特征在于，所述后端蓋上設(shè)有若干個平行的散熱筋。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化的無刷電機(jī)裝置，其特征在于，所述前端蓋和后端蓋與所述機(jī)殼通過螺栓固定連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化的無刷電機(jī)裝置，其特征在于，所述定子鐵芯為圓柱體結(jié)構(gòu)，有若干個硅鋼片疊成，具有軸向槽，所述軸向槽內(nèi)設(shè)有繞組。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一體化的無刷電機(jī)裝置，其特征在于，所述軸向槽與所述繞組之間具有絕緣介質(zhì)層。
【專利摘要】本實用新型提供一種一體化的無刷電機(jī)裝置，包括前端蓋、機(jī)殼以及后端蓋，前端蓋和后端蓋之間連接有可旋轉(zhuǎn)的軸，軸通過轉(zhuǎn)子鐵芯連接轉(zhuǎn)子磁環(huán)，機(jī)殼內(nèi)設(shè)有定子鐵芯、繞組、導(dǎo)線以及霍爾磁環(huán)，定子鐵芯上繞有繞組，所述繞組通過導(dǎo)線連接驅(qū)動霍爾板，驅(qū)動霍爾板設(shè)置在后端蓋上，其包括功率管以及霍爾傳感器，功率管的散熱面與后端蓋緊貼，霍爾傳感器的磁感應(yīng)面與霍爾磁環(huán)的磁場方向垂直，霍爾磁環(huán)通過霍爾支架與軸連接。本實用新型提供的一體化的無刷電機(jī)裝置，將現(xiàn)有的驅(qū)動板和霍爾板結(jié)合為驅(qū)動霍爾板，結(jié)構(gòu)緊湊合理，避免了額外的霍爾連接線，提高了系統(tǒng)的可靠性。
【IPC分類】H02K29/08, H02K5/22, H02K3/50
【公開號】CN204669191
【申請?zhí)枴緾N201520338170
【發(fā)明人】何圣洪, 畢興會, 畢劉新
【申請人】常州鋐匯動力科技有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月22日