一種無刷直流電機外轉子磁環組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種無刷直流電機外轉子磁環組件，包括以沖壓繞卷成圓環狀并以焊接或扣環封口固定形成一體式結構的鋼圈套、壓進鋼圈套內并與鋼圈套內壁緊密貼緊固定的一體式磁環；所述的一體式磁環設有多個澆口和一體式磁環內設有多個磁場。此結構的外轉子磁環組件應用在無刷直流風機的無刷直流電機上，省電，震動微，產品優化好，穩定，有利于無刷直流電機運作平整，不出現晃動現象，并能大大降低噪音，磁性能最大極差少于10mT，表磁面積偏差在2%以內，磁面積偏差較小，性能穩定，從而使電機能夠穩定運行。
【專利說明】
一種無刷直流電機外轉子磁環組件
技術領域
[0001] 本實用新型涉及一種無刷直流電機外轉子磁環組件，尤其涉及一種風機用無刷直 流電機外轉子磁環組件。
【背景技術】
[0002] 目前，現有的無刷直流電機驅動，得到越來越多的人們關注，這種無刷直流電機用 的永磁轉子的制造一般采用磁瓦粘接或通過合理的結構設計，注塑為一體。粘接磁瓦的方 法經常會因整個工藝流程中個別環節處理不到位，導致磁體性能下降或不穩定;注塑的方 法雖好，堅固可靠，但由于端部有一定厚度的注塑料，導致磁體位置檢測時困難，需要增加 一輔助磁極，增加了制造的復雜性，例如在電機外轉子鐵套內固定設置多個永磁鐵，但由于 永磁鐵加工制造過程中的尺寸偏差比較大，很難將多個永磁鐵做成一整個圓形，相鄰的永 磁鐵之間都有一定的間隙，這會造成電機運轉不平穩和增大了阻力，降低了電機的效率。
[0003] 針對上述情況，也逐步開發了一種以一體式的磁環和鋼圈組合形成的磁環組件， 此磁環組件生產工裝時采用膠水粘結的形式固定，如中國專利號201020541857.1所公開的 《一種用于裝飾吊扇的直流電機的轉子》，此結構的鋼圈采用車削方式制成一體結構，無任 何的連接位等，由于此結構的鋼圈相對較薄(約3mm)的情況下，表面需進行車削加工，其裝 夾時會令鋼圈內外徑產生變形，故制作過程中不能保證圓環形的狀態，會出現橢圓狀，橢圓 度為0.2~0.6mm呈不穩定狀態。在一體式的磁環工裝壓入鋼圈時，由于鋼圈已產生橢圓的形 變，磁環安裝入鋼圈后也會隨著橢圓形變而造成更大的橢圓形變，嚴重時由于鋼圈的橢圓 形變太大造成磁環不能壓入鋼圈內，嚴重影響電機的性能;且磁環在工裝時也會存在磨損 的情況，令壓裝后的磁環圓度由原來的〇 . Imm變為約0.7mm圓度，無法達到要求需要后續增 加內徑精車加工工序，但不能修復鋼圈外圓的變形。另外，此種結構由于工裝方式及制備方 式的原因，其整體產品的磁極差波動大，在0.5%左右，容易出現偏心的情形，且安裝在無刷 電機上噪音較大，震動也大且明顯，耗電大。還有，此結構產品的磁N、S極最大極差有 32.26mT，占20%左右，表磁極差大，嚴重影響電機的性能，造成電機運行晃動噪音等不良現 象;磁面積偏差最大超過5%以上，磁面積偏差較大，同樣嚴重影響電機的性能，造成電機運 行晃動噪音等不良現象。
【發明內容】
[0004] 本實用新型的目的是為了克服上述現有技術的缺點，提供一種無刷直流電機外轉 子磁環組件，該無刷直流電機外轉子磁環組件采用一體式的鋼圈套和一體式磁環組成，一 體式磁環采用工裝壓入的方式安裝入鋼圈套內形成過盈配合代替現有技術的膠水粘合，且 鋼圈套采用沖壓繞卷成圓環狀并在接口端以焊接密封或扣環方式形成圓環狀的鋼圈套，保 證鋼圈套的圓形圓度且不會變形成橢圓形，一體式磁環在工裝壓入鋼圈套時也不會有磨 損，保證一體式磁環的完整性;具備M(或MX2)個澆口和M個磁場，使磁力比現今產品強20%以 上，磁極差降低至5%以內，磁面積偏差降低至2%以內。此結構的外轉子磁環組件應用在無刷 直流電機外轉子上，省電，震動微，產品優化好，穩定，有利于無刷直流電機運作平整，不出 現晃動現象，并能大大降低噪音，磁面積偏差較小，性能穩定，從而使電機能夠穩定運行。
[0005] 本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種無刷直流電機外轉子磁環 組件，包括以沖壓繞卷成圓環狀并以焊接或扣環封口固定形成一體式結構的鋼圈套、壓進 鋼圈套內并與鋼圈套內壁緊密貼緊固定的一體式磁環。
[0006] -體式磁環可采用直接壓入的方式，也可以采用夾具夾緊鋼圈套令鋼圈套產生膨 脹，然后更容易把一體式磁環工裝入鋼圈套內，工裝完成后，松開夾具，即可達到鋼圈套夾 緊一體式磁環的效果。
[0007] 進一步的，所述的一體式磁環內徑為50mm~140mm±0.08mm，一體式磁環內徑外徑 為60mm~160mm±0· 10 mm〇
[0008] 進一步的，所述的一體式磁環與鋼圈套內壁配合安裝的端面設有四個內陷的磁環 凹槽并呈環形陣列設置，磁環凹槽的深度為5mm;四個磁環凹槽中的其中一個磁環凹槽對應 面向鋼圈套的焊接或扣環封口位置。此磁環凹槽的作用在于通過與螺絲的工裝配合實現與 無刷直流電機的安裝固定。
[0009] 進一步的，所述一體式磁環內徑均勻分布有多個磁場，磁極極數M=N*3n*2/3，其中 3n為定子槽數并具有M個或M X2個饒口，所述一體式磁環的多個磁場的表磁N、S極表磁最大 極差少于IOmT，磁面積偏差少于2%。
[0010] 進一步的，所述的鋼圈套以沖壓繞卷成圓環狀并以焊接或扣環封口固定形成。
[0011 ] 進一步的，所述的一體式鋼圈套內徑為60mm~160mm ±0.05 mm，一體式鋼圈套外徑 為66mm~166mm ±0.05 mm，同心度 < 0· 10mm。
[0012] 綜上所述，本實用新型的一種無刷直流電機外轉子磁環組件采用一體式的鋼圈套 和一體式磁環組成，一體式磁環采用工裝壓入的方式安裝入鋼圈套內形成過盈配合代替現 有技術的膠水粘合，且鋼圈套采用沖壓繞卷成圓環狀并在接口端以焊接或扣環密封方式形 成圓環狀的鋼圈套，保證鋼圈套的圓形圓度且不會變形成橢圓形，壓入后磁環內徑圓度達 到要求，無需后需精車加工，一體式磁環工裝壓入鋼圈套時也不會有磨損，保證一體式磁環 的完整性;具備的M(X2)個澆口和M個磁場，使磁力比現今產品強20%以上。此結構的外轉子 磁環組件應用在無刷直流電機外轉子上，省電，震動微，產品優化好，穩定，有利于無刷電機 運作平整，不出現晃動現象，并能大大降低噪音，磁最大極差少于10mT，磁面積偏差在2%以 內，磁面積偏差較小，性能穩定，從而使電機能夠穩定運行。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本實用新型實施例1的一種無刷直流電機外轉子磁環組件的立體示意圖；
[0014] 圖2是本實用新型實施例1的一種無刷直流電機外轉子磁環組件的俯視圖；
[0015] 圖3是本實用新型實施例1的一種無刷直流電機外轉子磁環組件的左視圖；
[0016] 圖4是本實用新型實施例1的一體式磁環與鋼圈套工裝時的示意圖；
[0017] 圖5是本實用新型實施例1的鋼圈套的立體示意圖；
[0018] 圖6是本實用新型實施例1的鋼圈套的俯視圖；
[0019] 圖7是本實用新型實施例1的鋼圈套的主視圖；
[0020] 圖8是本實用新型實施例1的一體式磁環的立體示意圖；
[0021 ]圖9是本實用新型實施例1的一體式磁環剖面磁場時的示意圖；
[0022] 圖10是本實用新型實施例1的一體式磁環的縱向剖面示意圖；
[0023] 圖11是本實用新型實施例1的一體式磁環剖面澆口時的示意圖；
[0024]圖12是本實用新型實施例2的一體式磁環與鋼圈套工裝時的示意圖；
[0025] 圖13是本實用新型實施例2的鋼圈套的立體示意圖；
[0026] 圖14是本實用新型實施例2的鋼圈套的主視圖。
【具體實施方式】 [0027] 實施例1
[0028] 本實施例1所描述的一種無刷直流電機外轉子磁環組件，如圖1、如2、圖3、圖4、圖 5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10和圖11所示，包括以沖壓繞卷成圓環狀并以焊接1固定形成一體 式結構的鋼圈套2、壓進鋼圈套內并與鋼圈套內壁緊密貼緊固定的一體式磁環3;所述的一 體式磁環設有十六個澆口 4和一體式磁環內設有八個磁場5。
[0029] 該一體式磁環內徑為133.5±0.08mm，一體式磁環內徑外徑為149.5 ±0.10mm。
[0030] 對相關一體式磁環進行測試，一體式磁環內徑公差要求為133.5±0.08,現實際測 量一體式磁環數據如下：
[0031] 表一
[0033]從表一數據看出一體式磁環最大點及最小點均在內徑要求的133.5±0.08的公差 范圍內，符合要求。
[0034] 該一體式磁環與鋼圈套內壁配合安裝的端面設有四個內陷的磁環凹槽6并呈環形 陣列設置，磁環凹槽的深度為5mm;四個磁環凹槽中的其中一個磁環凹槽對應面向鋼圈套的 焊接封口位置。
[0035] 該一體式磁環的八個磁場的表磁N、S極表磁最大極差少于IOmT，磁面積偏差少于 2%。其表磁數據分析和磁面積數據分析參考如下表二和表三。
[0036] 表二
[0037]表磁數據分析：（單位:mT;)
[0039] 由表二所示，5件一體式磁環中表磁N、S極表磁最大極差都少于10mT，表磁性能比 較穩定，有利于電機運作平整，不出現晃動現象，并能大大降低噪音。
[0040] 表三
[0041 ]磁面積數據分析：（單位:mT*Deg)
[0043]由表三所示，一體式磁環的上中兩端的磁面積偏差在2%以內，磁面積偏差較小，性 能穩定，從而使電機能夠穩定運轉，不出現晃動現象，并能大大降低噪音。
[0044] 該無刷直流電機外轉子磁環組件采用一體式的鋼圈套和一體式磁環組成，一體式 磁環采用工裝壓入的方式安裝入鋼圈套內形成過盈配合代替現有技術的膠水粘合，且鋼圈 套采用沖壓繞卷成圓環狀并在接口端以焊接或扣環密封方式形成圓環狀的鋼圈套，保證鋼 圈套的圓形圓度且不會變形成橢圓形，壓入后磁環內徑圓度能達到要求，無需后需精車加 工，一體式磁環工裝壓入鋼圈套時也不會有磨損，保證一體式磁環的完整性。具備的十六個 澆口和八個磁場，使磁力比現今產品強20%以上。此結構的外轉子磁環組件應用在無刷直流 電機外轉子上，省電，震動微，產品優化好，穩定，有利于無刷電機運作平整，不出現晃動現 象，并能大大降低噪音，磁最大極差少于IOmT，磁面積偏差在2%以內，磁面積偏差較小，性能 穩定，從而使電機能夠穩定運。
[0045] 實施例2
[0046] 本實施例2是在實施例1的基礎上進行改變，具體為鋼圈套的封口方式的不同，具 體為：
[0047] 如圖12、圖13和圖14所示，該鋼圈是以沖壓繞卷成圓環狀并以扣環封口 7固定形成 一體式結構。
[0048]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型的結構作任何 形式上的限制。凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同 變化與修飾，均仍屬于本實用新型的技術方案的范圍內。
【主權項】
1. 一種無刷直流電機外轉子磁環組件，其特征在于，包括以沖壓繞卷成圓環狀并以焊 接或扣環封口固定形成一體式結構的鋼圈套、壓進鋼圈套內并與鋼圈套內壁緊密貼緊固定 的一體式磁環。2. 根據權利要求1所述的一種無刷直流電機外轉子磁環組件，其特征在于，所述的一體 式磁環內徑為5Ctam~14Ctam±0·08謹，一體式磁環外徑為60mm~160mm±0· 10 mnin3. 根據權利要求2所述的一種無刷直流電機外轉子磁環組件，其特征在于，所述的一體 式磁環與鋼圈套內壁配合安裝的端面設有四個內陷的磁環凹槽并呈環形陣列設置，設置磁 環凹槽的深度為5mm;四個磁環凹槽中的其中一個磁環凹槽對應面向鋼圈套的焊接或扣環 封口位置。4. 根據權利要求3所述的一種無刷直流電機外轉子磁環組件，其特征在于，一體式磁環 內徑均勻分布有多個磁場，磁極極數M=N*3n*2/3，3n為定子槽數并具有M個或M X2個澆口， 所述一體式磁環的多個磁場的表磁N、S極表磁最大極差少于IOmT，磁面積偏差少于2%。5. 根據權利要求4所述的一種無刷直流電機外轉子磁環組件，其特征在于，與磁環配合 的鋼圈套以沖壓繞卷成圓環狀并以焊接或扣環封口固定形成。6. 根據權利要求5所述的一種無刷直流電機外轉子磁環組件，其特征在于，所述的一體 式鋼圈套內徑為60mm~160mm±0.05mm，一體式鋼圈套外徑為66mm~166mm ±0.05 mm，同心 度 < 0·IOmm〇
【文檔編號】H02K1/27GK205489857SQ201620039278
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月16日
【發明人】李華杰, 曾侃雄, 趙健全
【申請人】江門麥威電子科技有限公司, 趙健全