無刷直流電機的轉子的制作方法
【專利摘要】本發明公開了無刷直流電機的轉子，包括磁軛和磁環，磁軛為圓筒狀，在磁軛的內圓柱面上設有磁環，且磁環產生的磁場方向沿磁軛內圓柱面的徑向形成封閉環狀，磁環由各向異性的注射成型粘結鐵氧體制成，磁軛由低碳鋼制成。本發明結構簡單、運行平穩、電機效率高。
【專利說明】無刷直流電機的轉子
【技術領域】
[0001]本發明涉及無刷直流電機，特別涉及一種用于家用吊扇、工業吊扇及裝飾吊扇的無刷直流電機轉子。
【背景技術】
[0002]現有的吊扇大多采用單相交流電容分相異步電機驅動，該交流異步電機大多采用鼠籠式轉子，該轉子為硅鋼片疊壓后鑄鋁而成的籠型繞組，轉子損耗大，因此該電機效率較低，一般在25%?35%左右，雖然采用無刷直流電機可以提高吊扇電機效率，但是現有的無刷直流電機的轉子磁鐵結構以及轉子磁鐵與定子鐵芯之間的裝配結構都會影響電機效率的提聞。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是要提供一種無刷直流電機的轉子，能夠有效地提高吊扇的電機效率。
[0004]根據本發明的一個方面，提供了無刷直流電機的轉子，包括磁軛和磁環，磁軛為圓筒狀,在磁軛的內圓柱面上設有磁環,且磁環產生的磁場方向沿磁軛內圓柱面的徑向形成封閉環狀，磁環由各向異性的注射成型粘結鐵氧體制成，磁軛由低碳鋼制成。
[0005]其有益效果是:由于注射成型粘結鐵氧體為鐵氧體顆粒添加粘合劑后高溫注射成型，保證了磁環能夠以一個連續的圓環體設置于磁軛的內圓柱面，克服了由分離的永磁鐵構成磁環時每塊永磁鐵之間會存在間隙的缺點，因此可以實現電機運行阻力小、運行平穩，從而提高電機效率；由于筒狀磁軛的內圓柱面設置磁環，磁環與磁軛組合成轉子，定子鐵芯置于磁環內，磁環的內圓柱面與定子鐵芯凸極的外圓柱面相匹配，可以形成具有較高磁通密度的氣隙，磁環產生的磁場方向呈沿磁軛內圓柱面徑向而成的封閉環狀，因此磁環與定子鐵芯之間形成徑向磁路，則轉子構成了具有徑向磁路的外轉子，使得無刷直流電機具有較高的磁通密度以及更大的氣隙直徑，從而輸出轉矩更大，還由于磁環以各向異性的注射成型粘結鐵氧體作為永磁材料，具有較高的剩余磁通密度、矯頑力以及磁能積，并且重量輕，因此可以實現家用吊扇、工業吊扇及裝飾吊扇采用外轉子的無刷直流電機能夠達到更高的電機效率，從而降低了能耗、減少了發熱量，也延長了電機壽命。
[0006]在一些實施方式中，磁環與磁軛以過盈配合裝配。
[0007]其有益效果是:由于磁環的外圓弧面與磁軛的內圓柱面以過盈配合裝配，克服了現有磁軛和磁環一般所采用膠粘劑粘結的表面貼裝方式，使得磁軛和磁環裝配成為組合體，因此可以實現有效避免電機高速運行中磁環松動或脫落，還可以實現組合體易于加工性以及提高了磁環的加工精度和機械強度。
[0008]在一些實施方式中，磁環上沿磁軛的內圓柱面均勻分布有多極磁極，且相鄰磁極為異性磁極，磁極極數M=N.3η.2/3，其中3η為定子槽數，η、N為正整數。
[0009]其有益效果是:由于磁環上均勻分布有M極磁極，M極磁極的極性交替變化，磁極極數M=N.3η.2/3確定了磁極級數與定子槽數之間的數量關系，滿足該數量關系的磁極極數M為偶數，使得相鄰磁極成一組形成了均勻的磁場，并且M極磁極與對應定子槽數的定子鐵芯之間徑向磁路的磁力線較多、較密集，無刷直流電機的磁通密度較大，因此可以實現較大的轉矩和較高的電機效率。
[0010]在一些實施方式中，磁軛外徑為86mm?185mm,磁環內徑為82mm?165mm,磁環高度為IOmm?40mm,磁輒高度為14mm?60mm,磁輒單邊厚度為1.8mm?4.8mm。
[0011]其有益效果是:由于磁軛和磁環的尺寸設置，使得轉子與定子之間能形成最大的氣隙磁通密度，磁路的磁通密度最大，因此可以實現最佳的電機運行效率。
[0012]在一些實施方式中，磁環上設有安裝孔。
[0013]其有益效果是:由于安裝孔的設置，因此可以實現轉子與電機端蓋的安裝固定，并由轉子帶動電機軸轉動，從而驅動吊扇運行。
[0014]在一些實施方式中，注射成型粘結鐵氧體為尼龍6或尼龍12。
[0015]其有益效果是:由于永磁材料采用尼龍6或尼龍12，因此可以實現良好的強度、耐溫性以及注射成型時磁場的取向性，提高了磁性能。
[0016]在一些實施方式中,低碳鋼的牌號為10號?30號。
[0017]其有益效果是:由于采用10號?30號低碳鋼作為導磁體，因此可以實現磁軛較高的磁導率，增加無刷直流電機的磁通密度，提高運行效率。
[0018]本發明的有益效果在于:結構簡單、運行平穩、電機效率高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明的一實施方式的無刷直流電機的轉子的主視圖；
[0020]圖2為圖1所示轉子的剖視左視圖。
【具體實施方式】
[0021 ] 下面結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。
[0022]圖1示意性地顯示了根據本發明的一種實施方式的無刷直流電機的轉子，如圖1、2所示，該無刷直流電機的轉子包括磁軛I和磁環2，磁軛I為圓筒狀，在磁軛I的內圓柱面上設有磁環2，磁環2與磁軛I以過盈配合裝配，磁環2上沿磁軛I的內圓柱面均勻分布有磁極3,根據磁極極數M=N.3n.2/3,取N=I,定子槽數3n=12,計算得出M=8,即磁極3的極數為8極，且相鄰磁極3為N極、S極交替排列的異性磁極，磁環2產生的磁場方向4為如圖1中箭頭所示的沿磁軛I內圓柱面的徑向從N極指向S極形成封閉環狀，磁環2上均勻分布有四個安裝孔5，用于固定電機端蓋。
[0023]磁環2由各向異性的注射成型粘結鐵氧體制成，可采用尼龍6或尼龍12，優選地，采用尼龍12材料，磁軛I由低碳鋼制成，低碳鋼的牌號可選用10號?30號，優選地，采用20號低碳鋼，上述磁環2和磁軛I的所選用的材料組合使得轉子的磁性能達到最佳。
[0024]磁輒外徑A為86_?185mm,磁環內徑B為82mm?165mm,磁環高度C為10mm?40mm,磁軛高度D為14mm?60mm,磁軛單邊厚度E為1.8mm?4.8mm,優選地，磁軛外徑A為155mm,磁環內徑B為134.5mm,磁環高度C為25mm,磁軛高度D為36mm,磁軛單邊厚度E為 3.0mm。[0025]上述轉子經吊扇電機運行測試得出如下技術參數:
[0026]磁性能:剩余磁通密度≥260mT~290mT，內稟矯頑力Hcj≥2500~32000e，最大磁能積 BHmax > 1.70 ~2.1OMGOe ；
[0027]電機效率:50%~75%。
[0028]由此可見，采用該轉子的電機效率得到大大提高，同時降低了能耗。
[0029]以上所述的僅是本發明的一些實施方式。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.無刷直流電機的轉子，其特征在于，包括磁軛(I)和磁環(2)，所述磁軛(I)為圓筒狀，所述磁軛(I)的內圓柱面上設有磁環(2 )，所述磁環(2 )產生的磁場方向(4 )沿磁軛(I)內圓柱面的徑向形成封閉環狀，所述磁環(2)由各向異性的注射成型粘結鐵氧體制成，所述磁軛(I)由低碳鋼制成。
2.根據權利要求1所述的轉子，其特征在于，所述磁環(2)與磁軛(I)以過盈配合裝配。
3.根據權利要求1或2所述的轉子，其特征在于，所述磁環(2)上沿磁軛(I)的內圓柱面均勻分布有多極磁極(3)，且相鄰磁極(3)為異性磁極，磁極極數M=N.3η.2/3，其中3η為定子槽數，η、N為正整數。
4.根據權利要求1或2所述的轉子,其特征在于,所述磁軛外徑(A)為86mm?185mm,磁環內徑(B)為82mm?165mm,磁環高度(C)為IOmm?40mm,磁軛高度(D)為14mm?60mm,磁軛單邊厚度(E)為1.8mm?4.8mm。
5.根據權利要求1所述的轉子，其特征在于，所述磁環(2)上設有安裝孔(5)。
6.根據權利要求1所述的轉子，其特征在于，所述注射成型粘結鐵氧體為尼龍6或尼龍12。
7.根據權利要求1所述的轉子，其特征在于，所述低碳鋼的牌號為10號?30號。
【文檔編號】H02K1/27GK103560604SQ201310554477
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月8日 優先權日:2013年11月8日
【發明者】何良遠, 梁文超, 馮政 申請人:何良遠