CN204696828U - 一种无刷直流电机的永磁铁氧体多极磁环 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无刷直流电机的永磁铁氧体多极磁环，所述磁环产生的磁场方向沿磁环的内圆柱面形成封闭环状，且磁极的方向成对耦合，所述磁环由各向异性的注射成型粘结铁氧体制成，在注塑模具内由永磁体一次取向成磁，本实用新型结构简单、运行平稳、电机效率高。

Description

一种无刷直流电机的永磁铁氧体多极磁环

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体为一种无刷直流电机的永磁铁氧体多极磁环。

背景技术

现有的吊扇大多采用单相交流电容分相异步电机驱动，该交流异步电机大多采用鼠笼式转子，该转子为硅钢片叠压后铸铝而成的笼型绕组，转子损耗大，因此该电机效率较低，一般在25%至35% 左右，虽然采用无刷直流电机可以提高吊扇电机效率，但是现有的无刷直流电机的转子磁铁结构以及转子磁铁与定子铁芯之间的装配结构都会影响电机效率的提高，传统的磁场成型方法，必须有大功率直流电源设备供电，由电磁铁产生恒定磁场，多极电磁铁由于不能采用脉冲电流励磁，必须靠绕制很多匝线圈来提高磁场强度，这就使其体积庞大，给模具及油压机夹具设计带来诸多不便，笨重的电磁铁对装模具、加料等工作效率影响尤甚，所以，对一般磁性能产品，都尽量避免磁场成型，此外，由大电流引起的能源消耗、线圈过热也是困扰长时间连续生产的问题。

 实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无刷直流电机的永磁铁氧体多极磁环，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种无刷直流电机的永磁铁氧体多极磁环，所述磁环产生的磁场方向沿磁环内圆柱面的径向形成封闭环状，且磁极的方向和磁环形成垂直状态，所述磁环由各向异性的注射成型粘结铁氧体制成。

优选的，所述磁环上沿磁环的内圆柱面均匀分布有多极磁极，且相邻磁极为异性磁极。

优选的，所述磁环内径为 82mm至165mm，磁环高度为10mm至40mm。

优选的，所述磁环上设有安装孔。

优选的，所述注射成型粘结铁氧体为尼龙6或尼龙12。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：由于注射成型粘结铁氧体为铁氧体颗粒添加粘合剂后高温注射成型，保证了磁环能够以一个连续的圆环体设置于内圆柱面，克服了由分离的永磁铁构成磁环时每块永磁铁之间会存在间隙的缺点，因此可以实现电机运行阻力小、运行平稳，从而提高电机效率；由于筒状的内圆柱面设置磁环，磁环组合成转子，定子铁芯置于磁环内，磁环的内圆柱面与定子铁芯凸极的外圆柱面相匹配， 可以形成具有较高磁通密度的气隙，磁环产生的磁场方向呈沿圆柱面径向而成的封闭环状，因此磁环与定子铁芯之间形成径向磁路，则转子构成了具有径向磁路的外转子，使得无刷直流电机具有较高的磁通密度以及更大的气隙直径，从而输出转矩更大，还由于磁环以各向异性的注射成型粘结铁氧体作为永磁材料，具有较高的剩余磁通密度、矫顽力以及磁能积，并且重量轻，因此可以实现家用吊扇、工业吊扇及装饰吊扇采用该磁环的无刷直流电机能够达到更高的电机效率，从而降低了能耗、减少了发热量，也延长了电机寿命。

附图说明

图1为多极永磁模具示意图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为本实用新型的剖视左视图。

图中：1磁环、2磁极、3磁场方向、4安装孔、5钕铁硼、6轭铁、7外模套筒。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种无刷直流电机的永磁铁氧体多极磁环，包括磁环1，磁环1上的内圆柱面均匀分布有磁极2，磁极2的极数为8极，且相邻磁极2为N极、S极交替排列的异性磁极，磁环1产生的磁场方向3为如图1中箭头所示的沿内圆柱面的径向从N极指向S极形成封闭环状，磁环1上均匀分布有四个安装孔4，用于固定电机端盖，磁环1由各向异性的注射成型粘结铁氧体制成，永磁铁氧体多极磁环广泛应用于步进电机、仪器仪表、传感器、定时器等新一代产品中，特别是多极磁环永磁电机，在同样转矩、功率等性能指标下，比之同类其它电机（如电励磁电机、粘结永磁体多极转子电机）更具结构简单、体积小、稳定性好等优点，我们经过多年实践，改进传统的生产工艺，形成一套独特但又非常易行的多极磁环生产工艺，使产品性能大幅度提高，以Φ23.4×Φ11×8mm径向8极磁环为例，表面磁通密度可达80mT甚至90mT，成品率超过90%，这种多极磁环经过在中心注塑形成轴和齿轮后，作为一体的步进电机转子，与同性能粘结钕铁硼磁体转子相比，成本不到后者的三分之一，仅需一道注塑工序，在制造工艺上，又比后者相对简单，且不存在后者电阻率低、长期使用后易生锈和磁块脱落问题，电机使用安全，寿命长，用永磁铁氧体多极磁环取代钕铁硼磁体，可大幅降低整机成本，多极磁环为径向取向，这就要求用多极磁场注塑成型时，所加的也应是径向磁场，将高性能钕铁硼磁块（端面磁通密度为500mT以上）固定于精密加工的工业纯铁轭铁6中，永磁声与轭铁6结合面无间隙，磁块向心端面必须精确加工成圆弧形（为与模具套筒7配合），磁极极性交替完全同心均匀排列于圆周上，磁块端面与外模套筒7缝隙尽可能小，但又必须保证外模具能自由嵌入到磁块间，这是为了尽量减小磁路中气隙磁阻，而生产时又能迅速将多极永磁夹具加装到外模套筒7外，磁块向心端面边缘间距应大于磁块与外模套筒7间隙，这是为了增加极性交替磁极端角间空气磁阻，减小两极间直接磁通，磁块高度一般略低于外模套筒7，综合考虑上下模具及注塑机等因素，总的原则是使工件成型处外加径向磁块在轴向均匀分布，避免磁场上下边缘效应，使产品磁性能轴向也一致，整个永磁夹具外径是压制外模套筒7外径的3位，高度还略低于外模具高度，比较轻巧，粘结铁氧体可采用尼龙6或尼龙 12，采用尼龙12 材料，上述磁环1的所选用的材料组合使得转子的磁性能达到最佳，磁环内径B为82mm至165mm， 磁环高度C为10mm至40mm，磁环内径B为134.5mm，磁环高度C为 25mm，上述转子经吊扇电机运行测试得出如下技术参数，磁性能：剩余磁通密度Br不小于260mT至320mT，内禀矫顽力Hcj不小于2500至3500e，最大磁能积BHmax不小于2.0至2.2MGOe，由此可见，采用该磁环的电机效率得到大大提高，同时降低了能耗。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种无刷直流电机的永磁铁氧体多极磁环，包括磁环（1），其特征在于：所述磁环（1）产生的磁场方向（3）沿磁环（1）内圆柱面的径向形成封闭环状，且磁极（2）的方向和磁环（1）形成垂直状态，所述磁环（1）由各向异性的注射成型粘结铁氧体制成。

2.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机的永磁铁氧体多极磁环，其特征在于：所述磁环（1）上沿磁环（1）的内圆柱面均匀分布有多极磁极（2），且相邻磁极（2）为异性磁极。

3.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机的永磁铁氧体多极磁环，其特征在于：所述磁环内径（B）为 82mm至165mm，磁环高度（C）为10mm至40mm。

4.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机的永磁铁氧体多极磁环，其特征在于：所述磁环（1）上设有安装孔（4）。

5.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机的永磁铁氧体多极磁环，其特征在于：所述注射成型粘结铁氧体为尼龙6或尼龙12。