花瓣铁芯无壳体超轻静音电机的制作方法

本发明属于电机，具体涉及一种花瓣铁芯无壳体超轻静音电机结构。

背景技术：

1、传统电机都有壳体，铁芯外圈与壳体固定，端盖包裹着定转子方式，壳体和端盖占重量很大比例。铁芯齿悬空，在转子旋转磁拉力作用下，使齿悬臂产生周向振动；定子电磁噪声主要是由线圈和铁芯产生，再经壳体向外传播。由于定子齿槽效应的存在，再有绕组与铁芯有间隙导致线圈产生电磁激振力。集中式绕组的电机谐波噪声大，以上是主要的产生噪声根源。电机轻量化必须提高转速，为降低铁耗常采用非晶合金材料，其薄片的高硬度，难以采用常规冲片工艺加工，而圈绕式也无法形成电机磁路要求定子齿的齿靴结构。铁芯硅钢片是电机的重要组件，传统冲压材料浪费比较大，采用冲叠片后再绕线，槽满率低，绕线设备复杂，绕线效率低；叠片表面只能是平面结构，也很难迎合扁线电机的绕组间隙需要圆形定子齿匹配结构。无人机是飞行状态，亟待解决轻量化和静音的技术问题，降低工艺成本来满足市场需求。

技术实现思路

1、本发明一种花瓣铁芯无壳体超轻静音永磁电机，采用音叉式u形铁芯元件，以提高铁芯导磁材料的利用率，简化高硬度的非晶合金材料加工难度，实现产业化应用。

2、因音叉具有共振振动，导致所述音叉式铁芯元件的结构，即两个对称布置的齿悬臂易产生有害的谐振共振噪声。

3、采用所述复数个音叉铁芯元件环状均布呈花瓣状，线圈内插入齿悬臂；线圈将两个铁芯元件相依的齿悬臂捆成一个定子齿。所述电枢的铁芯元件被转子的永磁体吸附，使齿端抵接在定子内套上固定，使齿齿间刚性连接成静音内圈支撑式结构。所述定子内套经轴承连接转子，路径短精度高，构成无壳体的电机安装结构。所述齿端抵接在定子内套上固定，其周向移动被限制。

4、本发明铁芯元件齿端被封装在定子内套上，直接破坏了齿悬臂的音叉发声效应。使齿端被连接成刚性环内套，仅齿端接受转子旋转磁拉力，而齿悬臂不被转子旋转周向磁拉力牵引。所述齿端与定子内套采用胶接和磁吸式双重固定方式，防止电机高低温冲击造成粘胶失效下，仍然能够保证电机固定的可靠性。

5、进一步地，本发明齿端与定子内套采用不干胶胶粘剂，使之形成吸音阻尼胶粘接，根据需要可拉脱拆卸。

6、本发明的定子内套采用非导磁材料，如不锈钢套管。

7、进一步地，本发明优选定子内套采用导磁材料，将铁芯元件的齿端包裹成具有齿靴的结构，来抑制噪声和振动。

8、本发明的扁线采用铝铜复合线，一边是铝，一边是铜。所述定子线圈为不等径铝铜复合4d结构线，即在长度方向连续分段变径，来提升槽满率。采用不同材质的复合线，能消除谐振，降低电磁噪声，避免电枢产生高频啸叫。

9、进一步地，所述电机采用集中式绕组，相邻的至少两只线圈间设有线径大于槽内线径的连接臂，其一段左螺旋、另一段右螺旋绕制成绕组，使两只线圈具有相位相反，相互抵消振动的功能，来实现静音。

10、进一步地，本发明的铁芯元件因采用硅钢片条或非晶合金片条卷绕，不等宽的条能够在线圈弯道处形成凸起的弧，增加了铁芯的截面积，来与扁线绕制的线圈空隙拟合，从而增大非晶铁芯的饱和磁感应强度，提高磁导率。本发明的非矩形或方形的铁芯齿截面，铁芯两侧面凸起的弧，能够改善集中式绕组的电机谐波噪声，使定子磁路更接近正弦波，降低电磁噪声。

11、本发明的铁芯元件与铁芯元件留有楔形散热缝隙。

12、本发明1、采用铁芯齿端被封装在定子内套上；2、定子内套采用导磁材料，将铁芯元件的齿端包裹成具有齿靴的结构；3、相邻的线圈间设有连接臂抵消振动；4、铁芯两侧面凸起的弧；5、铁芯元件与定子内套采用不干胶胶粘剂，使之形成吸音阻尼胶粘接。上述5项技术措施使本发明的电枢实现静音。

13、本发明在无人机应用场景中，电枢下悬挂飞控和电池组。在特殊应急情况下，飞控电调具备瞬间超大电流输出，在线圈产生与永磁体相反的磁极，利用弱磁效应，使铁芯元件失去或减弱吸附在定子内套上的力而坠落。

14、无人机常采用冗余的多电机、多电池组方式，较重的铁芯元件、电池组被抛坠落，来应急减重，最大化地飞的更远或返航。

15、本发明具有如下优点和有益效果：

16、1、本发明破坏了音叉发声的结构；

17、2、定子外圈采用开放无固定壳体端盖构件结构，实现超轻；

18、3、铁芯齿部被定子内套胶接阻尼固定，实现超静音；

19、4、花瓣间留有楔形散热缝隙，实现风冷式超高功率密度；

20、5、线圈为不等径铝铜复合线，来消除共振。线圈内插入齿悬臂；

21、6、定子可抛弃减重，拓展无人机续航。

1.一种超轻静音电机，包括铁芯元件、定子内套，其特征在于，

2.根据权利要求1所述超轻静音电机，其特征在于，

3.根据权利要求2所述超轻静音电机，其特征在于，所述齿端与定子内套采用胶接。

4.根据权利要求3所述超轻静音电机，其特征在于，所述齿端与定子内套采用不干胶胶接。

5.根据权利要求1所述超轻静音电机，其特征在于，所述定子内套采用导磁材料，将铁芯元件的齿端包裹成具有齿靴的结构，来抑制噪声和振动。

6.根据权利要求1所述超轻静音电机，其特征在于，所述定子线圈为不等径铝铜复合线，来消除电枢高频啸叫噪声。

7.根据权利要求1所述超轻静音电机，其特征在于，所述相邻的至少两只线圈间设有线径大于槽内线径的连接臂，其一段左螺旋、另一段右螺旋绕制成两只集中式绕组，使两只线圈抵消振动，实现静音。

8.根据权利要求1所述超轻静音电机，其特征在于，所述铁芯元件仅齿端接受转子旋转磁拉力，而齿悬臂不被转子旋转周向磁拉力牵引，所述铁芯元件与铁芯元件留有楔形散热缝隙。

9.根据权利要求1所述超轻静音电机，其特征在于，

10.一种超轻静音电机，包括如权利要求1-9中任一项，其特征在于，