專利名稱：霍爾傳感器無刷永磁直流電動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及微電機(jī)，尤其涉及一種外轉(zhuǎn)子式的霍爾傳感器無刷永磁直流電動 機(jī)。
背景技術(shù)：
近十余年來，微型電動機(jī)在自動控制、機(jī)器人、醫(yī)療設(shè)備、玩具上得到廣泛應(yīng)用， 但大部分為帶有電刷微型永磁直流電動機(jī)。這種電動機(jī)存在干擾大、噪聲大、壽命短等缺 點(diǎn)，同時(shí)生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，生產(chǎn)周期長。在需要長壽命、低噪聲和無干擾的場合，尤其 在醫(yī)療設(shè)備的應(yīng)用中，現(xiàn)有帶有電刷微型永磁直流電動機(jī)就無法滿足其要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的是為了解決現(xiàn)有微型永磁直流電動機(jī)干擾大、噪聲大、壽命短的 技術(shù)問題，提出一種無火花干擾、長壽命、力距大、轉(zhuǎn)速高、低噪聲、低振動和啟動性能好的 有霍爾為傳感器的無刷永磁直流電動機(jī)。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出的帶霍爾傳感器無刷永磁直流電動機(jī)，其 包括同軸安裝成一體的外轉(zhuǎn)子組件、定子組件、霍爾傳感器組件和機(jī)座組件。所述的機(jī)座組件包括由一套筒和設(shè)于該套筒一端的圓盤組成的機(jī)座、分別設(shè)于 該套筒內(nèi)圓兩端的軸承；所述的霍爾傳感器組件包括套裝于所述機(jī)座的套筒外圓的IC板、通過支架設(shè)于 IC板上的并按相位角要求分布的三個(gè)霍爾元件和焊接在IC板上的引線組；所述的定子組件包括由定子沖片迭壓而成的鐵芯、該鐵芯的外表設(shè)有絕緣層， 而定子沖片設(shè)有多個(gè)極，其上繞以線圈；而鐵芯套裝于機(jī)座的套筒的外圓；所述的外轉(zhuǎn)子組件包括杯形磁軛，通過一襯套與杯形磁軛連接的并于該杯形磁 軛內(nèi)圓同軸的一轉(zhuǎn)軸、設(shè)于杯形磁軛內(nèi)圓周面上的磁鐵；所述的轉(zhuǎn)軸穿過套筒內(nèi)軸承的內(nèi) 圓中，襯套與其相對的軸承之間設(shè)有一彈簧，外轉(zhuǎn)子組件的杯形磁軛活套于鐵芯的外緣，轉(zhuǎn) 軸的頭部設(shè)有一卡圈。本實(shí)用新型將鐵芯、線圈及霍爾傳感器制作成一體，而在其外緣裝一帶有永久磁 鐵的外轉(zhuǎn)子，磁鐵采用高性能材料制成，具有體積小、功率大、轉(zhuǎn)速高、效率高、電機(jī)調(diào)速性 能和散熱性能好等特點(diǎn)。由于采用了霍爾傳感器電子換向，電機(jī)低電壓啟動性能優(yōu)于無傳 感器無刷永磁直流電動機(jī)。本實(shí)用新型由于無電刷接觸而用霍爾傳感器換向，還具有壽命 長、噪聲小和無換向火花干擾等特點(diǎn)，并且結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，適合于大批量、高效率生 產(chǎn)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，其中

圖1是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的三維爆炸3[0012]圖2是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的剖視圖；圖3是轉(zhuǎn)子組件的剖視圖；圖4是定子組件的剖視圖；圖fe和圖恥分別是霍爾傳感器組件主視圖和側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
圖1、圖2示出了本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)，所述的帶霍爾傳感器無刷永 磁直流電動機(jī)，其包括外轉(zhuǎn)子組件1、定子組件4、霍爾傳感器組件5和機(jī)座組件。請結(jié)合圖3，外轉(zhuǎn)子組件1包括杯形磁軛10，該杯形磁軛內(nèi)圓中同軸設(shè)有一轉(zhuǎn)軸 9，該轉(zhuǎn)軸通過一襯套8與杯形磁軛10的底部壁體固定連接，而杯形磁軛10內(nèi)圓周面上還 設(shè)有環(huán)狀的磁鐵11。杯形殼體的磁軛可按要求進(jìn)行較動平衡。磁鐵11采用高性能磁鋼一 強(qiáng)磁鐵，可以加工成圓型，著磁成2對極，按N-S極性分布。也可以加工成壙14塊瓦狀 的磁鐵，按極性分布固定在磁軛10的內(nèi)圓表面上。磁鐵的具體塊數(shù)可以根據(jù)磁極數(shù)進(jìn)行 選取。請結(jié)合圖4，定子組件4包括由定子沖片迭壓而成的鐵芯14，該鐵芯的外表設(shè)有 絕緣層，而定子沖片設(shè)有多個(gè)極，其上繞以線圈13。本實(shí)施例，鐵芯的定子沖片設(shè)有6個(gè) 極，也可以根據(jù)需要選取6 12個(gè)極。鐵芯極上按三相星形連接法繞以線圈13，也可以根據(jù) 極性分布按三角形連接繞制線圈13。鐵芯外表的絕緣層采用上絕緣套12、下絕緣套15結(jié) 構(gòu)，鐵芯外表絕緣層也可以為涂覆的環(huán)氧絕緣層。請結(jié)合圖fe和圖恥，霍爾傳感器組件5包括帶有通孔的IC板18、通過支架16 設(shè)于IC板上的三個(gè)霍爾元件17和焊接在IC板上的引線組19，三個(gè)霍爾元件按相位角要求 進(jìn)行分布，保證三相繞組順利換向?；魻杺鞲衅鹘M件5通IC板上引線組19與外置驅(qū)動器電源連接，該電機(jī)的三相繞 組通過IC板上引線組19與外置驅(qū)動器電源連接。機(jī)座組件包括由一套筒30和設(shè)于該套筒一端的圓盤組成的機(jī)座6、分別設(shè)于該 套筒內(nèi)圓兩端的軸承3。如圖1和圖2所示，霍爾傳感器組件中的IC板18和定子組件的鐵芯14套裝于機(jī) 座的套筒30的外圓。轉(zhuǎn)子組件的轉(zhuǎn)軸9穿過套筒30內(nèi)的軸承3的內(nèi)圓中，襯套8與其相對 的軸承3之間設(shè)有一彈簧2，外轉(zhuǎn)子組件的杯形磁軛10活套于鐵芯14的外緣。轉(zhuǎn)軸9右側(cè) 的頭部設(shè)有一卡圈7，而將外轉(zhuǎn)子組件1、定子組件4、霍爾傳感器組件5和機(jī)座組件同軸連 接成一體，即保證外轉(zhuǎn)子組件與定子組件的定位，又保證了外轉(zhuǎn)子組件的轉(zhuǎn)動靈活。軸承 3為精密高轉(zhuǎn)速軸承，保證了外轉(zhuǎn)子組件與定子組件外圓的同心度，以致轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動靈活， 適合高轉(zhuǎn)速的要求。本實(shí)施例的外形尺寸為直徑Φ 24 Φ 60，高度15飛0mm。定子帶有霍爾傳感器、 無電刷。轉(zhuǎn)動件為外轉(zhuǎn)子組件。當(dāng)接通電源，外轉(zhuǎn)子組件1在磁力的作用下，便可相對與 機(jī)座6固定的定子組件4轉(zhuǎn)動，并通過轉(zhuǎn)軸9的左端將轉(zhuǎn)矩輸出。本實(shí)用新型體積小、功率 大、轉(zhuǎn)速高、效率高、電機(jī)調(diào)速性能和散熱性能好。由于無電刷接觸和帶有霍爾傳感器，具 有壽命長、低壓啟動性能好、噪聲小和無換向火花干擾等特點(diǎn)，并且結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠。
權(quán)利要求1.一種帶霍爾傳感器無刷永磁直流電動機(jī)，包括同軸安裝成一體的外轉(zhuǎn)子組件(1)、 定子組件G)、霍爾傳感器組件( 和機(jī)座組件，其特征在于，所述的機(jī)座組件包括由一套筒(30)和設(shè)于該套筒一端的圓盤組成的機(jī)座(6)、分別 設(shè)于該套筒內(nèi)圓兩端的軸承(3)；所述的霍爾傳感器組件( 包括套裝于所述機(jī)座的套筒(30)外圓的IC板(18)、通過 支架(16)設(shè)于IC板上的并按相位角要求分布的三個(gè)霍爾元件(17)和焊接在IC板上的引 線組(19)；所述的定子組件(4)包括由定子沖片迭壓而成的鐵芯(14)、該鐵芯的外表設(shè)有絕緣 層，而定子沖片設(shè)有多個(gè)極，其上繞以線圈(13);鐵芯(14)套裝于機(jī)座的套筒(30)的外 圓；所述的外轉(zhuǎn)子組件(1)包括杯形磁軛(10)，通過一襯套(8)與杯形磁軛連接的并于該 杯形磁軛內(nèi)圓同軸的一轉(zhuǎn)軸(9)、設(shè)于杯形磁軛內(nèi)圓周面上的磁鐵；所述的轉(zhuǎn)軸(9)穿過套 筒(30)的軸承(3)的內(nèi)圓中，襯套(8)與其相對的軸承(3)之間設(shè)有一彈簧(2)，外轉(zhuǎn)子組 件的杯形磁軛(10)活套于鐵芯(14)的外緣，轉(zhuǎn)軸(9)的頭部設(shè)有一卡圈(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的電動機(jī)，其特征在于，所述鐵芯(14)的定子沖片設(shè)有6 12個(gè)極。
3.如權(quán)利要求2所述的電動機(jī)，其特征在于，所述鐵芯(14)的絕緣層為上絕緣套 (12)和下絕緣套(1 或者為涂覆的環(huán)氧絕緣層。
4.如權(quán)利要求3所述的電動機(jī)，其特征在于，所述的線圈(13)按三相星形或三角形 連接法繞制而成。
5.如權(quán)利要求4所述的電動機(jī)，其特征在于，所述的磁鐵(11)為環(huán)型的強(qiáng)磁鐵或者 為由Γ14塊瓦狀的按極性分布構(gòu)成的環(huán)狀強(qiáng)磁鐵。
專利摘要一種帶霍爾傳感器無刷永磁直流電動機(jī),包括外轉(zhuǎn)子組件、定子組件、霍爾傳感器組件和機(jī)座組件。機(jī)座組件有由套筒和圓盤組成的機(jī)座、分別設(shè)于套筒內(nèi)圓兩端的軸承?；魻杺鞲衅鹘M件有套于套筒外圓的IC板、設(shè)于IC板上的霍爾元件和引線組。定子組件有設(shè)有多個(gè)極的鐵芯、其上繞以線圈、設(shè)于鐵芯外表的絕緣層,鐵芯套于套筒的外圓。外轉(zhuǎn)子組件有杯形磁軛、通過一襯套與杯形磁軛的內(nèi)圓同軸安裝的一轉(zhuǎn)軸，設(shè)于杯形磁軛內(nèi)圓的磁鐵。轉(zhuǎn)軸穿套于軸承的內(nèi)圓中，襯套與軸承之間設(shè)有一彈簧，杯形磁軛活套于鐵芯的外緣。轉(zhuǎn)軸的頭部設(shè)有卡圈。本實(shí)用新型體積小、功率大、轉(zhuǎn)速和效率高、調(diào)速性能和散熱性能好。壽命長、低壓啟動性能好、噪聲小和無換向火花干擾等特點(diǎn)。
文檔編號H02K29/08GK201904710SQ20102067375
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者黃昕 申請人:深圳市倉興達(dá)科技有限公司, 重慶市倉興達(dá)科技有限公司