一种高精度小体积的电机结构制造技术

技术编号:43361123 阅读:1 留言:0更新日期:2024-11-19 17:45
本技术公开了一种高精度小体积的电机结构,涉及电机设计技术领域,包括机壳以及集成设置于机壳内的定子组件和转子组件,定子组件包括定子芯片以及分设于定子芯片两端的上线架和下线架,上线架和下线架朝向定子芯片的一端均环向带有若干插板,上线架和下线架一端均通过若干插板插入到定子芯片端部的环向若干通孔内;上线架另一端上还设有固线架,固线架环向带有若干插条,上线架另一端环向带有若干供插条插入的插槽;转子组件中部套接的转轴位于机壳内的一端上带有磁环,转轴一端转动连接于安放板上,安放板和机壳端部之间设有PCB板,PCB板上带有霍尔元器件。采用本方案,其电机端部绕组短,降低了电机端部长度,电机的精确度≤1.5°。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电机设计,具体涉及一种高精度小体积的电机结构


技术介绍

1、电机由机壳、定子组件、转子组件、电控元件等组成,电机通电到电控元件上,电控元件通过控制流向定子组件的电流,来控制整个电机的磁场,转子组件在磁场中运动,从而形成电机的运行。

2、而现有技术中,特别是应用在小体积电机中,定子组件绕线线径较大,绕组无法达到高槽满率,从而会降低电机的电磁性能和效率,进一步导致电机的精确度降低;且会预留更多的安装空间,使电机端部轴向较长。


技术实现思路

1、本技术为解决现有技术的不足,目的在于提供一种高精度小体积的电机结构,采用本方案,通过上下线架的集中式绕组,以及固定架的固定和绕线导出,其电机端部绕组短,铜线用量少成本低,高槽满率约可达80%,定子可采用1.5线径铜线,输出功率可达1200w,且降低了电机端部长度,提升了电流密度利用率。

2、本技术通过下述技术方案实现:

3、一种高精度小体积的电机结构,包括机壳以及集成设置于机壳内的定子组件和转子组件,所述定子组件包括定子芯片以及分设于所述定子芯片两端的上线架和下线架,所述上线架和下线架朝向所述定子芯片的一端均环向带有若干插板,所述上线架和下线架一端均通过若干插板插入到所述定子芯片端部的环向若干通孔内;所述上线架和下线架另一端均带有供绕线组进行绕线的绕线槽;所述绕线组依次缠绕于相邻两个通孔之间的绕线板以及绕线槽上;所述上线架另一端上还设有固线架,所述固线架环向带有若干插条,所述上线架另一端环向带有若干供所述插条插入的插槽;所述固线架上带有供所述绕线组的绕线穿出的穿孔,且在固线架远离所述定子芯片的一侧设有用于固定三相输出线束的绝缘护套;

4、所述转子组件中部套接的转轴位于机壳内的一端上带有磁环,所述转轴一端转动连接于安放板上,所述安放板和所述机壳端部之间设有pcb板,所述pcb板上带有和所述磁环信号传递的霍尔元器件。

5、相对于现有技术中,特别是应用在小体积电机中,定子组件绕线线径较大,绕组无法达到高槽满率,从而会降低电机的电磁性能和效率,进一步导致电机的精确度降低;且会预留更多的安装空间,使电机端部轴向较长的问题,本技术提供了一种高精度小体积的电机结构,采用本方案,通过上下线架的集中式绕组,以及固定架的固定和绕线导出,其电机端部绕组短,铜线用量少成本低,高槽满率约可达80%、高功率密度、低功耗、大扭矩,同时为产品小型化、轻量化作出贡献度;电机8极12槽,定子可采用1.5线径铜线,输出功率可达1200w,提升了电机的磁阻转矩,降低产品使用能耗,且降低了电机端部长度,提升了电流密度利用率。具体方案中,定子芯片的端部环向均布若干通孔,此时绕线组可缠绕于相邻两个通孔之间的绕线板上,还设置有分设于定子芯片两端的上线架和下线架,上线架和下线架端部分别插入到通孔内,且其另一端带有绕线槽,故绕线组在缠绕于一个绕线板上后,能通过绕线槽引导缠绕于另一个绕线板上;本方案中定子芯片可由12个工型片环向组装而成,其中每4个工型片组成为电机其中的动力一相,分为三组,绕线并成为电机的动力三相;为进一步降低电机端部长度,还设置有固线架,固线架通过插条插入到上线架端部的插槽内,使固线架更靠近于上线架,在形成紧凑型结构的同时,能将三相输出线束通过穿孔引出,并通过绝缘护套进行支撑和绝缘。上述结构紧凑,降低了电机端部长度,降低产品使用能耗;符合产品轻量化、小型化设计理念;另外,在转轴的端部带有磁环,且磁环仅通过安放板和pcb板上的霍尔元器件实现电机的精确控制以及相关信号的反馈,故本方案小体积、紧凑型电机,能提高霍尔检测精度,精度可达±1.5°max。

6、更进一步的方案,为便于实现固线架的固定,所述插条端部带有挂钩,所述插槽内带有供所述挂钩伸入的凹槽。其中,挂钩可为朝内侧延伸的沟块,在安装过程中,向外扳动插条,即可将沟块插入到插槽内的凹槽中,实现整个固线架的固定。

7、更进一步的方案,为便于定子芯片的快速定位安装,以及方便绕线组绕线,所述定子芯片包括若干环向依次拼接的工型片,所述工型片最外侧端板的两侧分别带有条形凸起以及供所述条形凸起插入的条形槽。本方案中,通过12个工型片环向拼接而成,通过条形凸起和条形槽实现快速安装定位,其结构稳定,条形槽和条形凸起就沿工型片长度方向设置。

8、更进一步的方案,为提高连接稳定性和可靠性,相邻两个所述工型片之间的内外端板两侧连接位置处均采用激光焊接。

9、更进一步的方案,为定位工装,所述工型片最外侧端板的端面上带有沿自身长度方向设置的燕尾槽。通过燕尾槽设计,便于绕线高效切换工装,且装夹稳定,有助于提升生产节拍,降低ppm,还能降低整体质量。

10、更进一步的方案,所述转子组件包括转子芯片,所述转子芯片的横截面外侧为不规整圆弧。通过转子外形的非规整圆弧设计,用于提供电机正弦化气隙磁场,有助于降低齿槽扭矩,提升nvh性能,提升电机磁阻转矩,降低输入能耗,更适用于foc矢量控制精确控制输出,精度可达±1.5°以内。

11、更进一步的方案,为便于磁环的固定安装,所述安放板一侧中部带有轴承,所述转轴一端和所述轴承转动连接;所述转轴一端端部内带有安装槽,所述磁环位于所述安装槽内。其中磁环带有磁性,可通过自身磁力以及粘接固定于安装槽内。

12、更进一步的方案,为对pcb板进行散热,所述安放板和所述pcb板之间还设有导热垫片。

13、更进一步的方案,所述机壳外侧环向均布有若干条形散热槽;通过均布的条形散热槽形成凹凸结构,从而提高散热面积,实现径向式散热。

14、更进一步的方案,所述pcb板远离所述安放板的一侧带有后盖,所述后盖用于封闭所述机壳端部,所述后盖上带有若干散热凸起。通过若干散热凸起,便于提高散热面积,使后盖对pcb板进行散热,实现辐射式散热。

15、本技术与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

16、本技术提供的一种高精度小体积的电机结构,本电机8极12槽,定子采用1.5线径铜线,输出功率可达1200w,本电机定转子结构设计具有低齿槽扭矩、低惯量、高响应的特点;具有集中式绕组电机端部绕组短,铜线用量少成本低,高槽满率约可达80%,电控元件具有精确控制及实时反馈电机运行状态的特点,电机的精确度≤1.5°,电机的通讯速率能达到10ms,能实时反馈电机的运行速度、反馈电机的运行扭矩、反馈电机的运行电流、反馈电机电控元件的温度等等,从而达到通过电控元件来控制电机的目的;电机采用特定的散热结构,使用有限的空间,达到了散热效果的最大化,保证了电机的正常运行;

17、电机的定子组件采用特定的设计,使电机具有高效率、高性能、高可靠性的优点;电机的转子结构采用特定的内孔结构,使的转子组件具有高效能转换、高功率输出、良好的转矩特性、快速响应和精准控制、高可靠性和耐久性、适应性强等优点。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高精度小体积的电机结构,包括机壳(1)以及集成设置于机壳(1)内的定子组件和转子组件,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种高精度小体积的电机结构,其特征在于,所述插条(501)端部带有挂钩,所述插槽内带有供所述挂钩伸入的凹槽。

3.根据权利要求1所述的一种高精度小体积的电机结构,其特征在于,所述定子芯片(2)包括若干环向依次拼接的工型片(201),所述工型片(201)最外侧端板的两侧分别带有条形凸起(202)以及供所述条形凸起(202)插入的条形槽(203)。

4.根据权利要求3所述的一种高精度小体积的电机结构,其特征在于,相邻两个所述工型片(201)之间的内外端板两侧连接位置处均采用激光焊接。

5.根据权利要求3所述的一种高精度小体积的电机结构,其特征在于,所述工型片(201)最外侧端板的端面上带有沿自身长度方向设置的燕尾槽(204)。

6.根据权利要求1所述的一种高精度小体积的电机结构,其特征在于,所述转子组件包括转子芯片(12),所述转子芯片(12)的横截面外侧为不规整圆弧。

7.根据权利要求1所述的一种高精度小体积的电机结构,其特征在于,所述安放板(11)一侧中部带有轴承,所述转轴(7)一端和所述轴承转动连接;所述转轴(7)一端端部内带有安装槽,所述磁环(8)位于所述安装槽内。

8.根据权利要求1所述的一种高精度小体积的电机结构,其特征在于,所述安放板(11)和所述PCB板(9)之间还设有导热垫片(13)。

9.根据权利要求1所述的一种高精度小体积的电机结构,其特征在于,所述机壳(1)外侧环向均布有若干条形散热槽(15)。

10.根据权利要求1所述的一种高精度小体积的电机结构,其特征在于,所述PCB板(9)远离所述安放板(11)的一侧带有后盖(14),所述后盖(14)用于封闭所述机壳(1)端部,所述后盖上带有若干散热凸起。

...

【技术特征摘要】

1.一种高精度小体积的电机结构,包括机壳(1)以及集成设置于机壳(1)内的定子组件和转子组件,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种高精度小体积的电机结构,其特征在于,所述插条(501)端部带有挂钩,所述插槽内带有供所述挂钩伸入的凹槽。

3.根据权利要求1所述的一种高精度小体积的电机结构,其特征在于,所述定子芯片(2)包括若干环向依次拼接的工型片(201),所述工型片(201)最外侧端板的两侧分别带有条形凸起(202)以及供所述条形凸起(202)插入的条形槽(203)。

4.根据权利要求3所述的一种高精度小体积的电机结构,其特征在于,相邻两个所述工型片(201)之间的内外端板两侧连接位置处均采用激光焊接。

5.根据权利要求3所述的一种高精度小体积的电机结构,其特征在于,所述工型片(201)最外侧端板的端面上带有沿自身长度方向设置的燕尾槽(204)。

6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:董龙玉李明伟
申请(专利权)人:四川芯智热控技术有限公司
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1