CN102255437B - 一种高性能的稀土永磁直流电动机 - Google Patents
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Abstract
一种高性能的稀土永磁直流电动机，其特征是包括定子组件（1）、转子组件（2）、端盖组件（3）、电路板组件（4）、感应磁环（5）、外罩（6）和螺钉（7）。本发明的高性能的稀土永磁直流电动机由于采用高性能的稀土磁石，电动机在得到很大力矩的同时，齿槽力矩也加大，带来电动机振动大，运行不稳定的弊端以及可控性能差的问题。为了解决这些问题，本发明的磁石采用偏心设计，优化极弧角度设计，同时转子采用斜槽结构，最终得到理想的电气性能。
Description
技术领域
[0001] 本发明涉及电机领域，尤其是一种属于微型特种电机的一种高性能的稀土永磁直流电动机。该电动机具有体积小，力矩大，可控性能好的优点，主要用于汽车后备箱、汽车天窗、自动开窗、办公、设备自动化方面。
背景技术
[0002] 目前，稀土磁铁的化学属性是以金属间化合物Nd2Fe14B为基础的磁铁。磁铁具有极高的磁能积和矫矫顽力，同时高能量密度的优点使稀土永磁铁在现代工业和电子技术中获得了广泛应用，从而使设备的小型化、轻量化、薄型化提供里可能。
稀土主要运用微特电机，永磁仪表，电子工业，汽车工业，石油化工，核磁共振装置，传感器，音响器材，磁悬浮系统，磁性传动机构和磁疗设备等方面，在计算机、磁力机械、自动控制、微波通讯、航空航天、医疗仪器、家用仪器、保险柜、玩具和模型、电子游戏设备等领域也得到广泛应用。
微特电机指直径小于160mm或额定功率小于750W或具有特殊性能、特殊用途的电机。微特电机综合了电机、微电子、电力电子、计算机、自动控制、精密机械、新材料等多门学科的高新技术行业，尤其是电子技术和新材料技术的应用促进了微特电机技术进步。
微特电机制造工序多，涉及精密机械、精细化工、微细加工、磁材料处理、绕组制造、绝缘处理等工艺技术，需要的工艺装备数量大、精度高，为了保证产品的质量还需一系列精密的测试仪器，是投资性较强的行业。微特电机行业是劳动密集型和技术密集型的高新技术产业。
然而，由于稀土磁铁与传统磁铁的性能存在差异，同时由于微特电机的特殊用途和性能要求，一种高性能的稀土永磁直流电动机仍存在改进之处。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能的稀土永磁直流电动机，该电动机采用高性能的稀土磁石，配合高导磁性能的无缝钢管拉伸机壳，可充分发挥出稀土磁石的性能。
本发明的技术方案是：
一种高性能的稀土永磁直流电动机，包括定子组件、转子组件、端盖组件、电路板组件、感应磁环、外罩和螺钉，所述转子组件置于定子组件内，转子组件上端设有端盖组件，端盖组件上设有感应磁环和电路板组件，端盖组件上通过螺钉固定有外罩，所述定子组件包括机壳，机壳为无缝钢管，机壳与端盖组件铆压连接，机壳内设有稀土磁石。
所述定子组件还包括定子底部端盖，定子底部端盖上设有定子机壳卡接斜面，机壳与定子底部端盖在定子机壳卡接斜面处铆压连接。
所述机壳内设有卡磁块，卡磁块包括环体，环体上设有磁石间隔座，磁石间隔座两边缘处设有磁石定位槽，稀土磁石卡设在磁石间隔座内。
所述稀土磁石为瓦形，其横截面呈月牙形，稀土磁石的稀土磁石边缘为采用偏心设计后在弧度边缘会逐渐变薄。
所述转子组件上设有螺旋状的转子斜槽。
所述端盖组件上设有胶盖。
所述端盖组件上设有电感槽和电容槽，电感槽一侧设有电容固定弹性卡头，电感通过电容固定弹性卡头固定。
所述电路板组件的电路板上设有电路板定位凹槽。
所述外罩内设有外罩端盖固定台阶和螺钉固定柱，所述螺钉置于螺钉固定柱内。
本发明的有益效果是：
本发明的高性能的稀土永磁直流电动机采用高性能的稀土磁石，配合高导磁性能的无缝钢管拉伸机壳，无缝钢管拉伸机壳可以得到厚的壁厚，充分发挥出稀土磁石的性能，无缝钢管拉伸机壳壁厚，为了满足大批量生产的工艺要求，采用直接铆压机壳的工艺，在端盖的铆合位置采用斜面的设计来配合机壳铆合要求。
采用高性能的稀土磁石，电机在得到很大力矩的同时，齿槽力矩也加大，带来电机振动大，运行不稳定,可控性能差的问题。为了解决这些问题，磁石采用偏心设计，优化极弧角度设计，同时转子采用斜槽结构,最终得到理想的电气性能。
附图说明
图1是本发明的整体结构的立体分解示意图。
图2是本发明的定子组件结构的立体分解示意图。
图3是本发明的整体结构剖视图。
图4是本发明的稀土磁石的立体结构示意图。
图5是本发明的稀土磁石的截面结构示意图。
图6是本发明的卡磁块的结构示意图。
图7是本发明的端盖组件的上部结构示意图。
图8是本发明的端盖组件的下部结构示意图。
图9是本发明的端盖组件装配上电感后的结构示意图。
图10是本发明的电路板组件的结构示意图。
图11是本发明的外罩的结构示意图。
图中：1为定子组件、10为定子底部端盖、100为定子机壳卡接斜面、11为机壳、12为卡磁块、120为环体、121为磁石间隔座、122为磁石定位槽、13为稀土磁石、130为稀土磁石边缘、2为转子组件、20为转子斜槽、3为端盖组件、30为电感槽、31为胶盖、32为电感、33为电容槽、34为电容固定弹性卡头、35为端盖机壳卡接斜面、4为电路板组件、41为电路板、42为电路板定位凹槽、5为感应磁环、6为外罩、60为外罩端盖固定台阶、61为螺钉固定柱、7为螺钉。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述：
如图1、2、3，一种高性能的稀土永磁直流电动机，包括定子组件1、转子组件2、端盖组件3、电路板组件4、感应磁环5、外罩6和螺钉7，所述转子组件2置于定子组件1内，转子组件2上端设有端盖组件3，端盖组件3上设有感应磁环5和电路板组件4，端盖组件3上通过螺钉7固定有外罩6，所述定子组件1包括机壳11，机壳11为无缝钢管，机壳11与端盖组件3铆压连接，机壳11内设有稀土磁石13。
机壳11用无缝钢管加工，便于得到理想的壁厚，可充分发挥稀土磁石13的性能；另外无缝钢管的尺寸精度高，产品性能的一致性更有保证。
本发明的端盖组件3上设有端盖机壳卡接斜面35，便于和机壳11铆压连接。铆合位置斜面设计，便于咬合铆紧。
本发明的电动机采用机械的铆压方式进行紧固，生产工艺更简单，因机壳11的无缝钢管材料较厚，不能折弯过大的角度，因此所有此铆点位置采用斜角设计，机壳11可不不用折弯过大角度就能铆紧电机。
定子组件1还包括定子底部端盖10，定子底部端盖10上设有定子机壳卡接斜面100，机壳11与定子底部端盖10在定子机壳卡接斜面100处铆压连接。
如图2、图6，机壳11内设有2个相向设置的卡磁块12，卡磁块12包括环体120，环体120上设有磁石间隔座121，磁石间隔座121两边缘处设有磁石定位槽122，稀土磁石13的边缘卡设在磁石间隔座121内。
如图4、5、6，稀土磁石13为瓦形，其横截面呈月牙形，稀土磁石13的稀土磁石边缘130为采用偏心设计后在弧度边缘会逐渐变薄。就可以在弧度边缘用卡磁块12卡住，防止称土磁石13与机壳11间的胶水失效后稀土磁石13松动，提高产品的可靠性。
如图1，转子组件2上设有螺旋状的转子斜槽20。通常转子上线圈间的槽在旋转切割磁场时，由于空气磁阻很大，导致磁场突变，阻碍转动，本发明转子斜槽20可将空气磁阻分散，防止磁阻集中，由于是螺旋形逐渐改变的转子斜槽，将磁阻逐渐引入，使得转动更加顺畅。
如图7、8、9，端盖组件3上设有胶盖31。因为胶盖31是塑胶材料，有一定的塑性，胶盖31增强了密封防水防潮性能。
端盖组件3上设有电感槽30和电容槽33，电感槽30一侧设有电容固定弹性卡头34，电感32通过电容固定弹性卡头34固定。
电容固定弹性卡头34的弧形防脱结构使电感槽30上窄下宽，是防止电感32掉出来的弧形防脱结构，在电感32装入电感槽时，弧形防脱结构张开，电感32放入电感槽内后，弧形防脱结构闭合，电感32就被卡在电感槽内，在高振动下亦不会脱落，提高了产品的可靠性。
如图10，电路板组件4的电路板41上设有电路板定位凹槽42。电路板定位凹槽42配合螺钉固定柱61的位置，便于固定电路板41。
电路板组件4一面与胶盖31凸台贴合,另一面被外罩6上的台阶压住，再用螺钉锁紧外罩6，以此方式来固定电路板组件4，上下方向不产生移动。
外罩6上的圆柱与电路板41上的凹槽相配合，防止电路板圆周方向上的移动，可保证电路板装配后不松动，提高了电机的可靠性。
如图11，外罩6内设有外罩端盖固定台阶60和螺钉固定柱61，所述螺钉7置于螺钉固定柱61内。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容已经全部记载在权利要求书中。
Claims (5)
1.一种高性能的稀土永磁直流电动机，其特征是包括定子组件（1）、转子组件（2）、端盖组件（3）、电路板组件（4）、感应磁环（5）、外罩（6）和螺钉（7），所述转子组件（2）置于定子组件（1）内，转子组件（2）上端设有端盖组件（3），端盖组件（3）上设有感应磁环（5）和电路板组件（4），端盖组件（3）上通过螺钉（7）固定有外罩（6），所述定子组件（1）包括机壳（11），机壳（11）为无缝钢管，机壳（11）与端盖组件（3）铆压连接，机壳（11）内设有稀土磁石（13）；所述定子组件（1）还包括定子底部端盖（10），定子底部端盖（10）上设有定子机壳卡接斜面（100），机壳（11）与定子底部端盖（10）在定子机壳卡接斜面（100）处铆压连接；所述机壳（11）内设有卡磁块（12），卡磁块（12）包括环体（120），环体（120）上设有磁石间隔座（121），磁石间隔座（121）两边缘处设有磁石定位槽（122），稀土磁石（13）卡设在磁石间隔座（121）内；所述稀土磁石（13）为瓦形，其横截面呈月牙形，稀土磁石（13）的稀土磁石边缘（130）为逐渐变薄；所述转子组件（2）上设有螺旋状的转子斜槽（20）。
2.根据权利要求1所述的高性能的稀土永磁直流电动机，其特征在于所述端盖组件（3）上设有胶盖（31）。
3.根据权利要求1所述的高性能的稀土永磁直流电动机，其特征在于所述端盖组件（3）上设有电感槽（30）和电容槽（33），电感槽（30）一侧设有电容固定弹性卡头（34），电感（32）通过电容固定弹性卡头（34）固定。
4.根据权利要求1所述的高性能的稀土永磁直流电动机，其特征在于所述电路板组件（4）的电路板（41）上设有电路板定位凹槽（42）。
5.根据权利要求1所述的高性能的稀土永磁直流电动机，其特征在于所述外罩（6）内设有外罩端盖固定台阶（60）和螺钉固定柱（61），所述螺钉（7）置于螺钉固定柱（61）内。
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Effective date of registration: 20200609 Address after: Building 16, new material industrial park, No. 666, Daluo Road, Yaoguan Town, economic development zone, Changzhou City, Jiangsu Province Patentee after: Changzhou Haosheng Electric Co.,Ltd. Address before: Yao Guan Zhen Yin Shu Industrial Park 213011 Jiangsu city of Changzhou province (State Road 312 cross section) Co-patentee before: CHANGZHOU HAOYUAN ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. Patentee before: Changzhou Haosheng Electric Co.,Ltd. Co-patentee before: Zhang Wei |
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Denomination of invention: A high performance rare earth permanent magnet DC motor Effective date of registration: 20220721 Granted publication date: 20130807 Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Changzhou Economic Development Zone sub branch Pledgor: Changzhou Haosheng Electric Co.,Ltd. Registration number: Y2022980010963 |