[发明专利]一种开放式永磁无刷直流电机机芯

说明书

一种开放式永磁无刷直流电机机芯，包括转子铁心体、定子铁心体，永磁体、转轴、线包、PCB电路板、单片机、433MHz无线接收模块、支架体，其要点在于：所述的一种开放式永磁无刷直流电机机芯没有外壳，但包括电机电磁运转部件与电子控制部件，结构上，两者通过支架体结合为一体，直接采用220V市电供电驱动；功能上，本发明将机电、节能驱动、在线保护和无线遥控技术合为一体，对外连接线极少，具有性价比高，装配简单和应用的广谱性，特别适合作为一种通用开放的三相永磁无刷直流电机机芯部件嵌入到其它控制设备中，提供了一种低成本、可大规模生产和便于维护的永磁无刷直流电机机芯的解决方案，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种开放式永磁无刷直流电机机芯，主要应用于家用电器、电动工具、工业机器人、新型医疗仪器、新能源电动汽车、工业自动化设备。

背景技术

电机是将电能转化为机械能的装置。目前电机产品的效率普遍有待提高，而且大多数的直流电机都是有刷的，转子上带换相器。永磁式电机的转矩/惯性比高，无转子损耗和发热现象，能源利用率高，而重量仅仅相当于同功率的交流异步电机重量的45.8%。三相永磁无刷直流电机之所以节能，主要原因是其励磁来源于永磁体，无须额外吸收励磁电流，导致其效率和功率的乘积比同容量的交流异步电机高12%至20%，遗憾地是，现有的三相永磁无刷直流电机都不能单独使用，要与外置的电机控制器配套使用，因此使用起来反而显得麻烦。

如何在结构上设计一种开放式的三相永磁无刷直流电机机芯，然后与第三方提供的电机外壳相配套，做成不同的机电产品，这是本发明的初衷。

如何使这种直接通电就可使用的三相永磁无刷直流电机最大限度地减少控制连线，具有应用的广谱性，这是本发明的第二个目标。

通常，三相永磁无刷直流电机为了减少转动惯量，习惯于采用细长结构，结果导致机电合一后的三相永磁无刷直流电机更加细长，顺便产生了永磁材料的加工难题，如何使这种三相永磁无刷直流电机在结构上尽量缩短转轴，以利于永磁材料的加工，这是本发明的第三个目标。

发明内容

据此，本发明改变了传统三相永磁无刷直流电机的拓扑结构，提出了一种开放式永磁无刷直流电机机芯设计方案，将除开轴承和外壳以外的三相永磁无刷直流电机的电磁运转部件与电子控制部件合二为一，使其成为一种开放式的三相永磁无刷直流电机机芯，具体内容如下：

一种开放式永磁无刷直流电机机芯，由电磁运转部件与电子控制部件组成，所述的电磁运转部件包括：转子铁心体、定子铁心体，永磁体、转轴、线包；所述的电子控制部件包括：PCB电路板、433MHz无线接收模块、单片机、驱动芯片、脉宽调制芯片、功率管、VMOS管、电源滤波器、整流桥、高频变压器、电流精密采样电阻，其要点在于：

所述的一种开放式永磁无刷直流电机机芯的电磁运转部件与电子控制部件通过支架体结合为一体，直接采用220V市电供电；

所述的电磁运转部件上的转子铁心体上开有永磁体嵌槽，在转子铁心体的边沿处、两个相邻的永磁体嵌槽之间开有分隔槽，所述的永磁体嵌入到永磁体嵌槽中；所述的转轴上带一个转轴圆盘，转轴圆盘紧密地嵌入转子铁心体中；所述的定子铁心体上开有线包嵌槽，定子铁心体的边沿处有支架脚嵌槽，所述的支架脚嵌槽为开口的圆形，所述的线包嵌入线包嵌槽中；

所述的电子控制部件由PCB电路板构成，所述的PCB电路板为圆环形，上面丝印刷有三种电路，一是永磁无刷直流电机驱动电路，二是脉宽调制开关电源电路，三是由433MHz无线接收模块60组成的无线遥控电路；

所述的PCB电路板上焊接有433MHz无线接收模块、单片机、驱动芯片、脉宽调制芯片、功率管、VMOS管、电源滤波器、整流桥、高频变压器、编程下载插座、电流精密采样电阻，所述的PCB电路板上开有220V市电接线焊孔、PCB电路板安装孔，所述的PCB电路板的边沿开有矩形定位开口，所述的VMOS管的散热面通过螺丝固定在弧形散热片上；