專利名稱：無刷直流電機的制作方法
技術領域：
本發明屬于電機及其控制技術的領域，更具體的說，本發明涉及一種無刷直流電機。
背景技術：
風扇等電器設備所選用的電機需要效率高、使用電流小、啟動電流小，避免電池瞬間大電流放電，電機能量反饋性能好的特性；電機大部分時間都處于啟動、加速和制動的工作狀態，因此電機的起動性能、加速性能、電機的可靠性對電動車輛尤為重要。目前電器設備中應用較廣泛的為無刷直流永磁電機。傳統的無刷直流永磁電機主要包括磁齒輪外轉子、調磁環、磁齒輪內轉子和電機定子，磁齒輪外轉子、調磁環、磁齒輪內轉子和電機定子之間均具有氣隙；不僅結構簡單，而且系統噪聲高、機械磨損等問題。而且現有技術中，為了滿足超大轉速和低速的要求，通常均需要采用液壓馬達和減速齒輪系的方式，存在結構復雜、故障多、成本高，而且維修不便。外轉子永磁電機是當前出現的一種可以實現低速大轉速功能的新型電機，其主要包括外轉子、外轉子永磁體、磁通調制極和內定子，其通過定子上磁通調制極的引入，省去了傳統磁齒輪中的調磁環結構，省去了傳統磁齒輪中的內轉子以及獨立的調磁環結構，解決了系統噪聲高、機械磨損等問題。但是這種結構的永磁游標電機漏磁較大，鐵心損耗較大，功率較低。
發明內容
為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明的目的在于提供一種無刷直流電機。為了解決上述技術問題并且實現上述目的，本發明提供了以下技術方案:一種無刷直流電機，其包括電機本體、電機控制板和散熱后殼；所述電機本體后端電性固定連接有機電隔離板，所述電機控制板通過導線與所述機電隔離板連接，并且所述散熱后殼與所述機電隔離板可拆卸的連接，并將所述電機控制板焊接在所述散熱后殼的內壁上；其中所述電機本體包括外轉子組件、內定子組件和電機軸；所述外轉子組件包括外轉子圓柱狀殼體，所述外轉子圓柱狀殼體前后兩端設置有與之緊固連接的前蓋和后蓋；所述外轉子圓柱狀殼體的內壁上沿著電機軸方向粘結有2組永磁體單元；所述外轉子通過軸承與所述電機軸可轉動的連接；所述內定子組件包括定子鐵芯疊片，所述定子鐵芯疊片為2組并且與所述永磁體單元一一對應設置，所述定子鐵芯疊片的端部設置有定子繞組。其中,所述散熱后殼的后壁上分布有陣列式散熱片。其中，所述散熱殼與所述機電隔離板為可拆卸的密封連接。其中，所述電機控制板通過散熱端柱焊接在所述散熱后殼的內壁上。其中，所述永磁體單元包括第一永磁體、可變磁體和第二永磁體。其中，所述永磁體為釹鐵硼永磁體，所述可變磁體為Fe-Cr-Co類磁體。其中，所述電機控制板上集成有電機控制器，所述電機控制器包括霍爾傳感器、控制電路芯片、驅動電路芯片和逆變電路；所述霍爾傳感器與控制電路芯片的寫入端連接，控制電路芯片的輸出端與驅動電路芯片的輸入端相連接，驅動電路芯片的輸出端與逆變電路的輸入端連接。
與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
(1)本發明的無刷直流輪轂電機采用了內置式的全密封結構，摒棄了傳統的結構設計，通過在電機本體和電機控制板之間設置機電隔離板，顯著降低了電機旋轉對機電控制板結構的電磁干擾和振動干擾；并且還具有優異的防塵防水防油污效果；此外所述散熱后殼與機電隔離板采用的是可拆卸的連接方式，當需要對電機控制板進行維修的時候，僅需將散熱后殼拆下，送修即可；具有安裝簡便，維修方便的特點。
(2)本發明的電機外特性好，具有可貴的低速大轉矩特性，能夠提供大的啟動轉矩。此外在本發明的電機中使用了可變磁體，從而可以顯著降低各永磁體中渦流電流的擾動，降低了外轉子永磁體中的渦流損耗，有利于提高電機的穩定性。
圖1為本發明所述無刷直流電機的整體結構示意圖。
圖2為本發明所述電機主體的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實施例涉及一種無刷直流電機，其包括電機本體10、電機控制板30 和散熱后殼20 ;所述電機本體10后端電性固定連接有機電隔離板20，所述電機控制板30 通過導線與所述機電隔離板20連接，并且所述散熱后殼20與所述機電隔離板20可拆卸的連接，并將所述電機控制板30容納在所述散熱后殼20中；所述電機本體10包括外轉子組件、內定子組件和電機軸100 ;所述外轉子組件包括外轉子圓柱狀殼體110，所述外轉子圓柱狀殼體110前后兩端設置有與之緊固連接的前蓋111和后蓋112 ;所述外轉子圓柱狀殼體110的內壁上沿著電機軸方向開設有2組永磁體單元113 ;所述外轉子通過軸承120與所述電機軸100可轉動的連接；所述永磁體單元113包括第一永磁體、可變磁體和第二永磁體，所述第一永磁體與可變磁體，可變磁體與第二永磁體之間設置有硅鋼隔片；所述內定子組件包括定子鐵芯疊片130，所述定子鐵芯疊片為2組并且與所述永磁體單元一一對應設置，所述定子鐵芯疊片的端部設置有定子繞組132。在本發明中所述永磁體可以選擇釹鐵硼永磁體，優選地，釹鐵硼永磁體包含:20-22wt%的釹、1.2-1.3wt%的釓、1.0-1.2wt%的欽、0.8-1.2wt%的硼、0.02-0.03wt%的銅、0.65-0.72wt %鈷和余量的鐵，所述的釹鐵硼永磁體可以采用現有技術中常規的方法制備得到，在此不再贅述。所述可變磁體為現有技術中的Fe-Cr-Co類磁體；另外優選地本發明中使用的可變磁體，具有用以下組成表示的組成: (Sm0.8Nd0.2) (Ala3Tiaci8Coa52Cuai)7^所述的可變磁體的矯頑力在250-300KA/h之間，并且具有較高的磁通密度。在電機中使用上述可變磁體后，可以顯著降低各永磁體中渦流電流的擾動，降低了外轉子永磁體中的渦流損耗，提高了電機的穩定性。另外，所述電機控制板上集成有電機控制器，所述電機控制器包括霍爾傳感器、控制電路芯片、驅動電路芯片和逆變電路；所述霍爾傳感器與控制電路芯片的寫入端連接，控制電路芯片的輸出端與驅動電路芯片的輸入端相連接，驅動電路芯片的輸出端與逆變電路的輸入端連接。本發明所述的電動機采用軟起動，起動電流小，對電網的波動影響小，起動機械特性較好，具有直流電動機的“硬”機械特性。起動過程一般有三個階段:定位階段，首先控制電路芯片通過霍爾傳感器判斷電機轉子磁極位置，導通逆變電路的兩個功率器件給繞組導通一個較小的電流；加速階段，控制電路芯片通過預設的啟動時間產生一個同步信號，然后逐步升高驅動PWM的占空比，從而增加施加于電動機的電壓，電動機逐漸提高轉子轉速；穩速階段，電動機加速到足夠高的轉速時，進行對轉速進行閉環控制，提供有效的速度信號，從而穩定轉子速度。在控制電路芯片中將起動時間和起動電壓范圍進行預前設置，如將起動時間設置在5 30s，電壓設置在150 250V之間，在此設定規定范圍內均可以保證電動機順利起動，否則控制系統會自動進行過電壓或過電流保護，立即停止起動過程。在電機運行當中，為了防止有外來作用力把電機進行堵死，特意添加了防堵保護功能，對比傳統電機，若電機受外力被堵死，電機不能立刻產生反應，要等繞組過熱，通過溫度開關進行保護，而本電機若遇到堵死狀態，自行停止工作，并能在下次開機后繼續運作。
權利要求
1.一種無刷直流電機，其包括電機本體、電機控制板和散熱后殼；所述電機本體后端電性固定連接有機電隔離板，所述電機控制板通過導線與所述機電隔離板連接，并且所述散熱后殼與所述機電隔離板可拆卸的連接，并將所述電機控制板焊接在所述散熱后殼的內壁上；其特征在于:所述電機本體包括外轉子組件、內定子組件和電機軸；所述外轉子組件包括外轉子圓柱狀殼體，所述外轉子圓柱狀殼體前后兩端設置有與之緊固連接的前蓋和后蓋；所述外轉子圓柱狀殼體的內壁上沿著電機軸方向粘結有2組永磁體單元；所述外轉子通過軸承與所述電機軸可轉動的連接；所述內定子組件包括定子鐵芯疊片，所述定子鐵芯疊片為2組并且與所述永磁體單元一一對應設置，所述定子鐵芯疊片的端部設置有定子繞組。
2.根據權利要求1所述的無刷直流電機，其特征在于:所述散熱后殼的后壁上分布有陣列式散熱片。
3.根據權利要求1所述的無刷直流電機，其特征在于:所述散熱殼與所述機電隔離板為可拆卸的密封連接。
4.根據權利要求1所述的無刷直流電機，其特征在于:所述電機控制板通過散熱端柱焊接在所述散熱后殼的內壁上。
5.根據權利要求1所述的無刷直流電機，其特征在于:所述永磁體單元包括第一永磁體、可變磁體和第二永磁體。
6.根據權利要求5所述的無刷直流電機，其特征在于:所述永磁體為釹鐵硼永磁體，所述可變磁體為Fe-Cr-Co類磁體。
7.根據權利要求1所述的無刷直流電機，其特征在于:所述電機控制板上集成有電機控制器，所述電機控制器包括霍爾傳感器、控制電路芯片、驅動電路芯片和逆變電路；所述霍爾傳感器與控制電路芯片的寫入端連接，控制電路芯片的輸出端與驅動電路芯片的輸入端相連接，驅動電路芯片的輸出端與逆變電路的輸入端連接。
8.根據權利要求6所述的無刷直流電機，其特征在于:所述釹鐵硼永磁體包含: 20-22wt% 的釹、1.2-1.3wt% 的釓、1.0-1.2wt% 的欽、0.8-1.2wt% 的硼、0.02-0.03wt%^ 銅、0.65-0.72被％鈷和余量的鐵。
9.根據權利要求6所述的無刷直流電機，其特征在于:所述可變磁體，具有用以下組成表不的組成=(Sma8Nda2) (Al0.3Ti0.08Co0.52C u0.!) 7.5。
全文摘要
本發明涉及一種無刷直流電機，其包括電機本體、電機控制板和散熱后殼；所述電機本體后端電性固定連接有機電隔離板，所述電機控制板焊接在所述散熱后殼的內壁上；所述電機本體包括外轉子組件、內定子組件和電機軸；所述外轉子組件包括外轉子圓柱狀殼體，所述外轉子圓柱狀殼體的內壁上沿著電機軸方向粘結有2組永磁體單元；所述內定子組件包括定子鐵芯疊片，所述定子鐵芯疊片為2組并且與所述永磁體單元一一對應設置。本發明的電機外特性好，具有可貴的低速大轉矩特性，能夠提供大的啟動轉矩而且電機渦流損耗小，穩定性高。
文檔編號H02K11/00GK103208897SQ201310151630
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月27日 優先權日2013年4月27日
發明者馮偉東 申請人:佛山市順德區葦源電器有限公司