CN204465304U - 一种防磁铁脱落的高速无刷马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防磁铁脱落的高速无刷马达，其包括电机外壳、电机支架、出线盒及转子组件；电机支架包括上、下支架；转子组件包括电机轴、电机转子矽钢片、环氧树脂胶、磁铁、磁铁挡板和预浸碳纤布；电机轴穿设于电机外壳内部，其两端分别与上、下支架通过轴承连接；电机转子矽钢片一端还设有转子芯片；磁铁通过环氧树脂胶匹配粘结于电机转子矽钢片的外壁，其外侧壁还缠绕有预浸碳纤布；磁铁挡板具有至少一对，该一对磁铁挡板分别套设于电机轴的两端轴体上且一端面均通过涂粘磁石胶水与磁铁的端部粘结。本实用新型具备耐高温、高强度的优点，适应高温、低电压大电流的恶劣环境且具有防水功能，使用安全、可靠。

Description

一种防磁铁脱落的高速无刷马达

技术领域

本实用新型涉及高转速运转使用的内转子航模、无人机、无人驾驶飞行器等电机驱动领域，尤其涉及一种防磁铁脱落的高速无刷马达。

背景技术

现代航模电机以及无人机领域，高速无刷直流电机是关键的零部件，特别是多轴多旋翼的无人机，直接应用多只电机作为动力驱动***。随着无人机及航模应用领域的扩大和普及，飞行器越来越多地应用于多种恶劣环境中，如高温、潮湿等天气状况下；且电机大多时间工作在低压、大电流、高转速的运行工况。

在现代的永磁直流无刷内转子电机制造过程中，为了使电机获得优越的性能，同时能在高速高温度环境下工作，很多电机厂商在做电机转子时，一般都采用钕铁硼稀土永磁体做磁铁，先整体电镀,充磁后,再使用粘接剂在一定条件下将其连接到转子矽钢片上。然而在这种结构中，磁铁表面非常光滑，镀层和粘接剂的亲和性极差,粘接不牢,粘接剂很容易从镀层上脱落。当电机工作在高速高温环境下，由于高速旋转带有较大的离心力、高温又使粘接剂的粘接强度减弱，经常会发现磁铁出现松动飞磁现象。

因此，如何防止磁体脱离是高速无刷直流微马达制造环节中的重要的工艺及材料问题。

发明内容

为解决以上问题，本实用新型提供了一种结构设计合理、紧凑，具备耐高温、高强度且高转速的优点，适应高温、低电压大电流的恶劣环境且具有防水功能，使用安全、可靠的防磁铁脱落的高速无刷马达。

本实用新型的技术方案如下：

上述的防磁铁脱落的高速无刷马达，包括电机外壳、装设于所述电机外壳端部的电机支架、出线盒以及装设于所述电机外壳内部的转子组件； 所述电机支架包括分别装配于所述电机外壳两端端面的上支架和下支架；所述转子组件包括电机轴、电机转子矽钢片、环氧树脂胶、磁铁、磁铁挡板和预浸碳纤布；所述电机轴穿设于所述电机外壳内部，其两端分别与所述上、下支架通过轴承匹配连接；所述电机转子矽钢片套设于所述电机轴的中段轴体上，其外壁均匀设有凹槽且所述凹槽内均匀涂有饱和环氧树脂胶，同时所述电机转子矽钢片一端还设有转子芯片；所述磁铁通过所述环氧树脂胶匹配粘结于所述电机转子矽钢片的外壁，其外侧壁还缠绕有预浸碳纤布；所述磁铁挡板具有至少一对，所述一对磁铁挡板分别匹配套设于所述电机轴的两端轴体上且一端面均通过涂粘磁石胶水与所述磁铁的端部粘结。

所述防磁铁脱落的高速无刷马达，其中：所述上支架呈圆盘状结构，其中部设有第一通孔；所述上支架固定于所述电机外壳一端端面；所述上支架与所述电机外壳一端端面之间还夹设有电木板垫片，其内侧中部装设有与所述电机轴匹配连接的上支架轴承；所述下支架整体呈圆盘状结构且内端面中部沿轴向延伸形成有呈柱形的安装槽；所述安装槽内装设有与所述电机轴匹配连接的下支架轴承，槽底中央贯通设有与所述第一通孔直径相同且中心同轴的第二通孔。

所述防磁铁脱落的高速无刷马达，其中: 所述电机轴在位于所述上、下支架轴承与所述一对磁铁挡板之间的轴上均套设有铜垫片。

所述防磁铁脱落的高速无刷马达，其中：所述电机外壳采用铝制外壳，其整体呈圆筒状结构且内壁均匀盘绕有漆包线，一端端面沿圆周均匀设有多个装配孔且内部匹配嵌设有呈环状的硅橡胶垫片，另一端设有定子芯片且沿圆周面还均匀布设有多个连接孔。

所述防磁铁脱落的高速无刷马达，其中：位于所述安装槽***设有呈柱形的下支架安装壁；所述下支架安装壁为半封闭式结构即侧壁开设有缺口，其侧壁开设有多个与所述连接孔相匹配的螺纹孔；所述下支架安装壁通过多个所述螺纹孔和连接孔再配以紧固件与所述电机外壳锁紧固定。

所述防磁铁脱落的高速无刷马达，其中：所述出线盒装设于所述下支架安装壁上，其包括线盒本体以及呈竖直连接于所述线盒本体底部的黑玻璃纤维套管、蓝玻璃纤维套管和红玻璃纤维套管；所述线盒本体内部呈中空结构，其一端呈弧形凹陷形成弧形槽，另一端端部呈弧面结构；所述弧形槽与所述下支架安装壁侧壁上的缺口相匹配；所述黑玻璃纤维套管的顶端外壁套设有红热缩管；所述蓝玻璃纤维套管的顶端外壁套设有蓝热缩管；所述红玻璃纤维套管的顶端外壁套设有红热缩管；所述黑、蓝、红玻璃纤维套管的顶端端部均连接有橡胶公插。 

有益效果：

本实用新型防磁铁脱落的高速无刷马达结构设计合理、紧凑，具备耐高温、高强度、高转速、转速平稳、震动小的优点，适应高温、高转速、低电压大电流的恶劣环境且具有防水功能，使用安全、可靠，磁铁在高温固化后表面缠绕预浸碳纤布（属于现代复合材料的一种），加强了磁铁的稳固性，能在要求电机高转速，高温度场合环境下运转性能稳定。经测试使用发现无飞磁现象出现，效果理想。

附图说明

图1为本实用新型防磁铁脱落的高速无刷马达的分解示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型防磁铁脱落的高速无刷马达，包括电机外壳组件1、电机支架2、出线盒3和转子组件4。

该电机外壳1采用铝制外壳，其整体呈圆筒状结构，一端端面沿圆周均匀设有多个装配孔12且内部匹配嵌设有硅橡胶垫片13，另一端沿圆周面均匀布设有三个连接孔15；该硅橡胶垫片13整体呈环状；该电机外壳1内壁里装配有电木板垫片23和定子芯片14，该电木板垫片23呈环状，定子槽孔内均匀盘绕有漆包线11。

该电机支架2装设于该电机外壳1两端且包括上支架21和下支架22。其中，该上支架21呈圆盘状结构且装设于该电机外壳1一端，其中部设有第一通孔211，沿圆周均匀设有4个安装孔212；该安装孔212与电机外壳1端面设置的装配孔12相匹配，该上支架21通过安装孔212和装配孔12再配以紧固件23固定于该电机外壳1一端端面；同时，该上支架21内侧中部还装设有上支架轴承25，该上支架21的通孔211以及电木板垫片23均与上支架轴承25中心同轴。该下支架22装设于该电机外壳1另一端，其整体呈圆盘状结构且内端面中部向外轴向延伸形成有呈柱形的安装槽221，该安装槽221内装设有下支架轴承222且槽底中央贯通设有第二通孔223，该第二通孔223与上支架21的第一通孔211直径相同且中心同轴；位于该安装槽221***即沿该下支架22内端面的周向侧边轴向向外延伸形成有呈柱形的下支架安装壁224；该下支架安装壁224为半封闭式结构即侧壁开设有缺口，其侧壁开设有三个与电机外壳1另一端的三个连接孔15相匹配螺纹孔225；该下支架安装壁224是通过三个螺纹孔225和三个连接孔15再配以三个紧固件226与电机外壳1锁紧固定。

该出线盒3装设于该电机外壳凹陷型安装孔缺口，其包括线盒本体31、黑玻璃纤维套管32、蓝玻璃纤维套管33和红玻璃纤维套管34；其中，该线盒本体31内部呈中空结构且一端呈弧形凹陷形成弧形槽311，该弧形槽311与电机外壳的安装壁223上的缺口相匹配，该线盒本体31的另一端端部呈弧面结构；该黑玻璃纤维套管32呈竖直连接于该线盒本体31底部，其顶端外壁套设有红热缩管321；该蓝玻璃纤维套管33呈竖直连接于该线盒本体31底部且位于黑玻璃纤维套管32一侧，其顶端外壁套设有蓝热缩管331；该红玻璃纤维套管34呈竖直连接于该线盒本体31底部且位于蓝玻璃纤维套管33一侧，其顶端外壁套设有红热缩管341；该黑玻璃纤维套管32、蓝玻璃纤维套管33和红玻璃纤维套管34的顶端端部均连接有橡胶公插35。

该转子组件4装设于该电机外壳1内部，其包括电机轴41、电机转子矽钢片42、环氧树脂胶43、磁铁44、磁铁挡板45、预浸碳纤布46和铜垫片47。其中，该电机轴41穿设于电机外壳1内部，其一端与电机支架2的上支架轴承25连接，另一端与电机支架2的下支架轴承222连接；该电机转子矽钢片42套设于该电机轴41中段，其外壁均匀设有凹槽且凹槽内均匀涂有饱和环氧树脂胶43，一端设有转子芯片421；该磁铁44具有多片，该多片磁铁44通过环氧树脂胶43匹配粘结于该电机转子矽钢片42外壁。该磁铁挡板45由呈环状结构的第一磁铁挡板451和第二磁铁挡板452组成，该第一磁铁挡板451和第二磁铁挡板452中部均贯通设有与电机轴41相匹配的轴孔，该第一磁铁挡板451套设于该电机轴41一端，其一端面通过涂粘磁石胶水粘结于该磁铁44一端部；该第二磁铁挡板452套设于该电机轴41另一端，其一端面通过涂粘磁石胶水粘结于该磁铁44另一端部；预浸碳纤布46缠绕于磁铁44外侧壁；该铜垫片47具有一对，其中一个铜垫片47套在第一磁铁挡板451与下支架轴承222之间的电机轴41上，另一个铜垫片47套在第二磁铁挡板452与上支架轴承25之间的电机轴41上。

本实用新型防磁铁脱落的高速无刷马达的转子组件的组装原理：

先把电机轴41一端用手压冲床压入一个磁铁挡板45，再压入电机转子矽钢片42，在电机转子矽钢片42外壁的凹槽均匀涂上饱和环氧树脂胶43，依次放入磁铁44，再从电机轴41另一端压入另一个磁铁挡板45，放入考箱烘烤，待环氧树脂胶43固化后取出冷却，转子组件4冷却完后用预浸碳纤布46缠绕一圈，开口和结尾重叠3到5毫米，再用透明胶带包紧一圈后放入烤箱烘烤（烤箱温度120度，烘烤时间1小时），取出冷却，把透明胶带撕掉，最后经过动平衡处理，整支转子组件4组装完成。

其中，上述组装后的转子组件4具有结构紧固安全，耐高温和高转速，防振动的优点，可用于需要高转速的各类模型产品中。复合材料的特性，使得电机转子矽钢片42与磁铁粘结的耐温可达200摄氏度；同时，本发明的电机转子矽钢片42与磁铁之间粘结的Kv可达到2000。

本实用新型结构设计合理、紧凑，具备耐高温、高转速、高强度的优点，适应高温、高转速、低电压大电流的恶劣环境且具有防水功能，使用安全、可靠，转子组件可用于需要高转速的各类模型产品中，适于推广与应用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种防磁铁脱落的高速无刷马达，包括电机外壳、装设于所述电机外壳端部的电机支架、出线盒以及装设于所述电机外壳内部的转子组件； 所述电机支架包括分别装配于所述电机外壳两端端面的上支架和下支架；其特征在于：所述转子组件包括电机轴、电机转子矽钢片、环氧树脂胶、磁铁、磁铁挡板和预浸碳纤布；

所述电机轴穿设于所述电机外壳内部，其两端分别与所述上、下支架通过轴承匹配连接；

所述电机转子矽钢片套设于所述电机轴的中段轴体上，其外壁均匀设有凹槽且所述凹槽内均匀涂有饱和环氧树脂胶，同时所述电机转子矽钢片一端还设有转子芯片；

所述磁铁通过所述环氧树脂胶匹配粘结于所述电机转子矽钢片的外壁，其外侧壁还缠绕有预浸碳纤布；

所述磁铁挡板具有至少一对，所述一对磁铁挡板分别匹配套设于所述电机轴的两端轴体上且一端面均通过涂粘磁石胶水与所述磁铁的端部粘结。

2.如权利要求1所述的防磁铁脱落的高速无刷马达，其特征在于：所述上支架呈圆盘状结构，其中部设有第一通孔；所述上支架固定于所述电机外壳一端端面；所述上支架与所述电机外壳一端端面之间还夹设有电木板垫片，其内侧中部装设有与所述电机轴匹配连接的上支架轴承；

所述下支架整体呈圆盘状结构且内端面中部沿轴向延伸形成有呈柱形的安装槽；所述安装槽内装设有与所述电机轴匹配连接的下支架轴承，槽底中央贯通设有与所述第一通孔直径相同且中心同轴的第二通孔。

3.如权利要求2所述的防磁铁脱落的高速无刷马达，其特征在于: 所述电机轴在位于所述上、下支架轴承与所述一对磁铁挡板之间的轴上均套设有铜垫片。

4.如权利要求2所述的防磁铁脱落的高速无刷马达，其特征在于：所述电机外壳采用铝制外壳，其整体呈圆筒状结构且内壁均匀盘绕有漆包线，一端端面沿圆周均匀设有多个装配孔且内部匹配嵌设有呈环状的硅橡胶垫片，另一端设有定子芯片且沿圆周面还均匀布设有多个连接孔。

5.如权利要求4所述的防磁铁脱落的高速无刷马达，其特征在于：位于所述安装槽***设有呈柱形的下支架安装壁；所述下支架安装壁为半封闭式结构即侧壁开设有缺口，其侧壁开设有多个与所述连接孔相匹配的螺纹孔；所述下支架安装壁通过多个所述螺纹孔和连接孔再配以紧固件与所述电机外壳锁紧固定。

6.如权利要求5所述的防磁铁脱落的高速无刷马达，其特征在于：所述出线盒装设于所述下支架安装壁上，其包括线盒本体以及呈竖直连接于所述线盒本体底部的黑玻璃纤维套管、蓝玻璃纤维套管和红玻璃纤维套管；

所述线盒本体内部呈中空结构，其一端呈弧形凹陷形成弧形槽，另一端端部呈弧面结构；所述弧形槽与所述下支架安装壁侧壁上的缺口相匹配；

所述黑玻璃纤维套管的顶端外壁套设有红热缩管；

所述蓝玻璃纤维套管的顶端外壁套设有蓝热缩管；

所述红玻璃纤维套管的顶端外壁套设有红热缩管；

所述黑、蓝、红玻璃纤维套管的顶端端部均连接有橡胶公插。