CN201904710U - 霍尔传感器无刷永磁直流电动机 - Google Patents

Abstract

一种带霍尔传感器无刷永磁直流电动机,包括外转子组件、定子组件、霍尔传感器组件和机座组件。机座组件有：由套筒和圆盘组成的机座、分别设于套筒内圆两端的轴承。霍尔传感器组件有：套于套筒外圆的IC板、设于IC板上的霍尔元件和引线组。定子组件有：设有多个极的铁芯、其上绕以线圈、设于铁芯外表的绝缘层,铁芯套于套筒的外圆。外转子组件有：杯形磁轭、通过一衬套与杯形磁轭的内圆同轴安装的一转轴，设于杯形磁轭内圆的磁铁。转轴穿套于轴承的内圆中，衬套与轴承之间设有一弹簧，杯形磁轭活套于铁芯的外缘。转轴的头部设有卡圈。本实用新型体积小、功率大、转速和效率高、调速性能和散热性能好。寿命长、低压启动性能好、噪声小和无换向火花干扰等特点。

Description

霍尔传感器无刷永磁直流电动机

技术领域

本实用新型涉及微电机，尤其涉及一种外转子式的霍尔传感器无刷永磁直流电动机。

背景技术

近十余年来,微型电动机在自动控制、机器人、医疗设备、玩具上得到广泛应用,但大部分为带有电刷微型永磁直流电动机。这种电动机存在干扰大、噪声大、寿命短等缺点,同时生产工艺比较复杂,生产周期长。在需要长寿命、低噪声和无干扰的场合,尤其在医疗设备的应用中,现有带有电刷微型永磁直流电动机就无法满足其要求。

实用新型内容

本实用新型目的是为了解决现有微型永磁直流电动机干扰大、噪声大、寿命短的技术问题,提出一种无火花干扰、长寿命、力距大、转速高、低噪声、低振动和启动性能好的有霍尔为传感器的无刷永磁直流电动机。

为解决上述技术问题,本实用新型提出的带霍尔传感器无刷永磁直流电动机,其包括同轴安装成一体的外转子组件、定子组件、霍尔传感器组件和机座组件。

所述的机座组件包括：由一套筒和设于该套筒一端的圆盘组成的机座、分别设于该套筒内圆两端的轴承；

所述的霍尔传感器组件包括：套装于所述机座的套筒外圆的IC板、通过支架设于IC板上的并按相位角要求分布的三个霍尔元件和焊接在IC板上的引线组；

所述的定子组件包括：由定子冲片迭压而成的铁芯、该铁芯的外表设有绝缘层,而定子冲片设有多个极，其上绕以线圈; 而铁芯套装于机座的套筒的外圆；

所述的外转子组件包括：杯形磁轭，通过一衬套与杯形磁轭连接的并于该杯形磁轭内圆同轴的一转轴、设于杯形磁轭内圆周面上的磁铁；所述的转轴穿过套筒内轴承的内圆中，衬套与其相对的轴承之间设有一弹簧，外转子组件的杯形磁轭活套于铁芯的外缘，转轴的头部设有一卡圈。

本实用新型将铁芯、线圈及霍尔传感器制作成一体,而在其外缘装一带有永久磁铁的外转子,磁铁采用高性能材料制成,具有体积小、功率大、转速高、效率高、电机调速性能和散热性能好等特点。由于采用了霍尔传感器电子换向,电机低电压启动性能优于无传感器无刷永磁直流电动机。本实用新型由于无电刷接触而用霍尔传感器换向,还具有寿命长、噪声小和无换向火花干扰等特点,并且结构紧凑,工作可靠,适合于大批量、高效率生产。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明,其中:

图1是本实用新型较佳实施例的三维爆炸图;

图2是本实用新型较佳实施例的剖视图;

图3是转子组件的剖视图；

图4是定子组件的剖视图；

图5a和图5b分别是霍尔传感器组件主视图和侧视图。

具体实施方式

图1、图2示出了本实用新型较佳实施例的基本结构,所述的带霍尔传感器无刷永磁直流电动机,其包括外转子组件1、定子组件4、霍尔传感器组件5和机座组件。

请结合图3，外转子组件1包括：杯形磁轭10，该杯形磁轭内圆中同轴设有一转轴9，该转轴通过一衬套8与杯形磁轭10的底部壁体固定连接，而杯形磁轭10内圆周面上还设有环状的磁铁11。杯形壳体的磁轭可按要求进行较动平衡。磁铁11采用高性能磁钢—强磁铁,可以加工成圆型,着磁成2对极,按N-S极性分布。也可以加工成4~14块瓦状的磁铁, 按极性分布固定在磁轭10的内圆表面上。磁铁的具体块数可以根据磁极数进行选取。

请结合图4，定子组件4包括：由定子冲片迭压而成的铁芯14，该铁芯的外表设有绝缘层,而定子冲片设有多个极，其上绕以线圈13。本实施例，铁芯的定子冲片设有6个极,也可以根据需要选取6~12个极。铁芯极上按三相星形连接法绕以线圈13，也可以根据极性分布按三角形连接绕制线圈13。铁芯外表的绝缘层采用上绝缘套12 、下绝缘套15结构，铁芯外表绝缘层也可以为涂覆的环氧绝缘层。

请结合图5a和图5b，霍尔传感器组件5包括：带有通孔的IC板18、通过支架16设于IC板上的三个霍尔元件17和焊接在IC板上的引线组19，三个霍尔元件按相位角要求进行分布,保证三相绕组顺利换向。

霍尔传感器组件5通IC板上引线组19与外置驱动器电源连接，该电机的三相绕组通过IC板上引线组19与外置驱动器电源连接。

机座组件包括：由一套筒30和设于该套筒一端的圆盘组成的机座6、分别设于该套筒内圆两端的轴承3。

如图1和图2所示，霍尔传感器组件中的IC板18和定子组件的铁芯14套装于机座的套筒30的外圆。转子组件的转轴9穿过套筒30内的轴承3的内圆中，衬套8与其相对的轴承3之间设有一弹簧2，外转子组件的杯形磁轭10活套于铁芯14的外缘。转轴9右侧的头部设有一卡圈7，而将外转子组件1、定子组件4、霍尔传感器组件5和机座组件同轴连接成一体,即保证外转子组件与定子组件的定位,又保证了外转子组件的转动灵活。轴承3为精密高转速轴承,保证了外转子组件与定子组件外圆的同心度,以致转子转动灵活,适合高转速的要求。

本实施例的外形尺寸为: 直径φ24~φ60,高度15~50mm。定子带有霍尔传感器、无电刷。转动件为外转子组件。当接通电源,外转子组件1在磁力的作用下,便可相对与机座6固定的定子组件4转动,并通过转轴9的左端将转矩输出。本实用新型体积小、功率大、转速高、效率高、电机调速性能和散热性能好。由于无电刷接触和带有霍尔传感器,具有寿命长、低压启动性能好、噪声小和无换向火花干扰等特点,并且结构紧凑,工作可靠。

Claims (5)

1.一种带霍尔传感器无刷永磁直流电动机,包括同轴安装成一体的外转子组件(1)、定子组件(4)、霍尔传感器组件(5)和机座组件,其特征在于, 

所述的机座组件包括：由一套筒（30）和设于该套筒一端的圆盘组成的机座(6)、分别设于该套筒内圆两端的轴承（3）；

所述的霍尔传感器组件(5)包括：套装于所述机座的套筒（30）外圆的IC板(18)、通过支架(16)设于IC板上的并按相位角要求分布的三个霍尔元件(17)和焊接在IC板上的引线组(19)；

所述的定子组件(4)包括：由定子冲片迭压而成的铁芯(14)、该铁芯的外表设有绝缘层,而定子冲片设有多个极，其上绕以线圈(13); 铁芯（14）套装于机座的套筒（30）的外圆；

所述的外转子组件(1)包括：杯形磁轭(10)，通过一衬套（8）与杯形磁轭连接的并于该杯形磁轭内圆同轴的一转轴（9）、设于杯形磁轭内圆周面上的磁铁；所述的转轴（9）穿过套筒（30）的轴承（3）的内圆中，衬套（8）与其相对的轴承（3）之间设有一弹簧（2），外转子组件的杯形磁轭（10）活套于铁芯（14）的外缘，转轴（9）的头部设有一卡圈（7）。

2.如权利要求1所述的电动机,其特征在于,所述铁芯(14)的定子冲片设有6~12个极。

3.如权利要求2所述的电动机,其特征在于, 所述铁芯(14) 的绝缘层为上绝缘套(12)和下绝缘套(15)或者为涂覆的环氧绝缘层。

4.如权利要求3所述的电动机,其特征在于, 所述的线圈(13) 按三相星形或三角形连接法绕制而成。

5.如权利要求4所述的电动机,其特征在于, 所述的磁铁(11)为环型的强磁铁或者为由4~14块瓦状的按极性分布构成的环状强磁铁。

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