БЕСКОЛЛЕКТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА Российский патент 1995 года по МПК H02K1/12 

Изобретение относится к бесколлекторным электродвигателям постоянного тока.

Известен бесколлекторный электродвигатель постоянного тока [1] с усовершенствованным статором, состоящим из основания, выполненного из пластика и содержащего боковые стороны, обмотки, намотанной на основание, магнитных полюсных пластин с двумя магнитными полюсами, закрепленных по обеим сторонам основания, и платы с электрической схемой, соединенной с одной стороны основания. К достоинствам известного изобретения относятся простота в изготовлении, отсутствие загрязнения окружающей среды, возникающее при применении лака, небольшие затраты на монтаж и низкая частота отказов.

Цель изобретения состоит в дальнейшем усовершенствовании статора для облегчения сборочно-монтажных работ с увеличением момента силы тяги электродвигателя для облегчения его запуска.

Данный бесколлекторный электродвигатель постоянного тока содержит основание статора с двумя боковыми дисками, где имеются ножки и выемки, форма которых совпадает с формой двух полюсных пластин. Ножки проходят через обе полюсные пластины и отверстия в плате с электрической схемой таким образом, что обе полюсные пластины и схемную плату можно жестко закрепить. В основании статора предусмотрено отверстие, куда вставляется металлический цилиндр с двумя более тонкими краевыми участками, которые развальцовываются для закрепления обеих полюсных пластин.

На фиг. 1 в разобранном состоянии изображен бесколлекторный электродвигатель постоянного тока по данному изобретению; на фиг.2 основание статора с присоединенными магнитными полюсными пластинами, вид снизу; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 основание статора с присоединенными магнитными полюсными пластинами и платой с электрической схемой, вид сбоку; на фиг.5 первый вариант основания статора с присоединенными верхней и нижней магнитными полюсными пластинами; на фиг.6 второй вариант конструкции основания статора с присоединенными верхней и нижней полюсными пластинами; на фиг.7 бесколлекторный электродвигатель постоянного тока по данному изобретению, вид сверху.

Бесколлекторный электродвигатель постоянного тока содержит корпусное основание 1 с опорой 11 для центрального вала. Снаружи опоры 11 находятся элементы для соединения со статором. Изнутри опоры 11 находится подшипник, куда вставляется для вращения вал 71 ротора 7.

В состав статора входят основание 1 статора, верхняя полюсная пластина 3, нижняя полюсная пластина 4, металлический цилиндр 5, плата 6 со схемой и т.д.

Основание 2 статора предназначается для размещения обмотки и выполняется из пластика в виде колеса с двумя боковыми дисками. На центральном участке 21 статорного основания 2 намотана обмотка. Из обоих боковых дисков симметрично выступают две группы ножек 22, 23, там же имеются выемки 28, форма которых совпадает с формой верхней и нижней полюсных пластин 3, 4. Полюсные пластины 3, 4 входят в зацепление с выемками 28. Для жесткого скрепления полюсных пластин 3, 4 со статорным основанием 2 служат ножки 22, 23, проходящие сквозь отверстия 31, 41 в полюсных пластинах 3, 4. По центру статорного основания 2 проходит центральное отверстие 24, куда вставляется металлический цилиндр 5. На статорном основании имеются ножки 25 для отверстия 62 в плате 6, а также ножки 26, упирающиеся в поверхность платы 6 для получения соответствующего зазора, как показано на фиг.4. В статорном основании 2 имеется отверстие 27, куда плотно садится интегральная микросхема 61.

Верхняя полюсная пластина 3 и нижняя полюсная пластина 4 находятся в зацеплении в выемках 28 соответствующих дисков статорного основания 2. В полюсных пластинах 3, 4 предусмотрены отверстия 31, 41, куда вставляются ножки 22, 23 статорного основания 2. В отверстия 35, 45 полюсных пластин 3, 4 вставляются тонкие краевые участки 51 металлического цилиндра 5. Затем тонкие краевые участки 51 развальцовываются, как показано на фиг.3, и жестко закрепляют полюсные пластины 3 и 4 на статорном основании 2.

Каждая полюсная пластина состоит по меньшей мере из одной пластины. На соответствующих полюсах пластин 3, 4 находятся сегментные зубцы 32, 42. Между сегментными зубцами 32, 42 и постоянным магнитом 72 ротора 7 существует воздушный зазор, способствующий увеличению пускового вращающего момента у ротора 7, что облегчает его запуск за счет различного распределения магнитной индукции у магнитных полюсов. Более значительный зазор образуется у заднего участка 33 верхней полюсной пластины 3 и у переднего участка 44 нижней полюсной пластины 4. Кроме того, у переднего участка 34 верхней полюсной пластины 3 и заднего участка 43 нижней полюсной пластины 4 образован прямой, перекрывающийся, либо иной по форме зазор, как показано на фиг.5, что способствует лучшему распределению магнитной индукции. Полюсные пластины можно выполнить и иначе, наподобие верхних полюсных пластин 3^I и нижних полюсных пластин 4^I, изображенных на фиг. 1 и 6. На каждой полюсной поверхности пластины 3^I и 4^I имеется соответствующий зубец 32^I или 42^I, в результате чего наличие различного воздушного зазора между полюсными поверхностями и постоянным магнитом 72 ротора 7 приводит к различным магнитным сопротивлениям. Вследствие неравномерного магнитного потока у магнитных полюсов произойдет увеличение пускового момента ротора 7, что облегчает его запуск. Полюсные пластины 3, 4 или пластины 3^I, 4^Iмогут быть двухполюсными, четырехполюсными, восьмиполюсными и т.д.

По внешнему периметру металлический цилиндр состоит из более широкой центральной части и двух тонких краевых участков 51. Центральная часть металлического цилиндра рассчитана на соединение со статорным основанием 2. Два более тонких краевых участка 51 обеспечивают скрепление с полюсными пластинами 3, 4. Благодаря применению тонких участков 51 обеспечивается соединение полюсных пластин 3, 4 со статорным основанием 2 и металлическим цилиндром 5, что выполняется путем развальцовки. По внутреннему периметру 52 металлического цилиндра 5 проходит опора 11 центрального вала корпусного основания 1.

Жесткое закрепление схемной платы 6 достигается применением отверстий 62, куда садятся ножки 25 статорного основания 2. На схемной плате 6 находятся электронные элементы, образующие схему для запуска двигателя. Расположенная на плате 6 интегральная микросхема 61 плотно садится в канавку 27 в статорном основании 2.

Бесколлекторный электродвигатель постоянного тока по данному изобретению более компактен в сравнении с известной конструкцией. Сборка его производится проще, и в процессе производства не применяется лак, загрязняющий окружающую среду. За счет меньшей электрической утечки и более качественной изоляции обеспечивается меньшая частота отказов.

Использование: конструкции бесколлекторных двигателей постоянного тока. Сущность изобретения: бесколлекторный электродвигатель постоянного тока содержит основание статора, на обоих боковых дисках которого имеются выемки и ножи для соединения с полюсными пластинами. Для жесткого скрепления верхней и нижней полюсных пластин со статорным основанием применена развальцовка тонких краевых участков металлического цилиндра. Внутри металлического цилиндра проходит опора для центрального вала. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. БЕСКОЛЛЕКТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий корпус с опорой для центрального вала ротора, на которой выполнены элементы для его соединения со статором, внутри опоры установлен подшипник, в который вставлен вал ротора, статор содержит основание, выполненное в виде катушки из пластика с двумя боковыми дисками, на катушке размещена обмотка статора, на боковых дисках имеются выемки такой же формы, что и полюсные пластины статора, а также ножки, находящиеся в зацеплении в отверстиях полюсных пластин, в центре статорного основания выполнено отверстие, куда вставлен металлический цилиндр, каждый полюс каждой полюсной пластины имеет сегментный зубец, обеспечивающий неравномерный воздушный зазор между полюсом и постоянным магнитом ротора, отличающийся тем, что в статорном основании предусмотрены дополнительные ножки, проходящие через отверстия в схемной плате и зацепляющие его со статорным основанием, металлический цилиндр размещен в центре статорного основания, два его более тонких краевых участка развальцованы и закрепляют полюсные пластины, а по внутреннему периметру металлический цилиндр посажен на опору центрального вала корпусного основания. 2. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что каждый полюс полюсных пластин содержит зубец. 3. Электродвигатель по п.1 или 2, отличающийся тем, что каждая полюсная пластина содержит по меньшей мере два полюса. 4. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что с одной из сторон статорного основания выполнена канавка для жесткого крепления интегральной микросхемы. 5. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что более широкая центральная часть металлического цилиндра соединена со статорным основанием.