2011，
38（1 ）
研究与设计
EMCA
大功率永磁无刷直流电机结构设计
范
军
（ 湖北汉丹机电有限公司，湖北 襄樊 441000）
摘
要： 大功率无刷直流电机（ BLDCM）的结构设计关系到电机装配性能的好坏，合理的端盖结构设计
可以避免装配时永磁体将转子吸上铁心，从而使电机转子入机座的工序更简单。阐述了前、后轴承单独卸装
的结构、甩水环的工作原理、储油室的设计和注油孔的位置，以及电机轴电流的预防方法，提供一些设计时经
常应用的数据，改善电机轴承润滑效果，降低电机轴承更换难度，从而提高电机轴承使用寿命。
关键词： 无刷直流电机； 端盖； 轴承； 甩水环； 轴电流
中图分类号： TM 302 ∶ TM 351
文献标志码：A 文章编号：1673-6540（2011）01-0011-03
Structure Design of High Power Brushless DC Motor
FAN Jun
（ Hubei Handan Mechatronics Co. ，Ltd. ，Xiangfan 441000，China）
Abstract： Structure design of high-power brushless DC motor related to the motor assembly performance，rea-
sonable cover structural design，to avoid permanent magnet assembly suction on the rotor iron core，so that rotor into
the base of the process easier. Dearing separate uninstall before and after the structure of the working principle of wa-
ter ring rejection，storage room design and the injection hole location，and the motor shaft current prevention methods
were explained，the most often applied when the design data，improving motor bearing lubrication effect lower motor
bearing replacement more difficult were provided，to enhance the motor bearing life.
Key words： brushless DC motor（ BLDCM） ； cover； bearing； dumped water ring； axis current
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引
言
随着电力电子器件、永磁材料、微机、新型控
制理论和电机理论的发展，无刷直流电机（ Brush-
less DC Motor，BLDCM） 的技术优势逐渐凸显，近
年来在各种驱动、伺服和控制领域得到了迅速推
广。大功率 BLDCM 在国外已经成功应用于对系
统效率、可靠性要求较高的场合，在国内，近年来
也引起了广泛兴趣。大功率永磁 BLDCM 具有效
率高、调速性能好、可靠性高、转矩特性优异等优
点，但是大功率 BLDCM 转子磁钢磁性能很强，造
成转子入机座、轴承卸装、注油储油等工序生产难
度很大，而且大功率电机的轴电流对轴承伤害大，
对轴承的保护需要消除轴电流。该结构独特的设
计之处是端盖具有转子入机座的导向孔，在轴承
装卸时转子不会吸上定子铁心；轴承座储油系统
单独设计注油孔和出油孔，并采用两道骨架油封
密封；轴伸端有甩水环，后轴采用背靠背结构角接
触轴承，便于卧式试验，在后轴端设计炭刷消除轴
电流。下面重点介绍端盖、轴承座、后轴等结构和
原理，以及设计时需要注意的一些问题。
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端盖的导向结构设计
图 1 是 BLDCM 的装配图。从图 1 可以看出
两个端盖分别安装在电机机座的两端，并用螺母
固定，与普通端盖不同之处如下：前后端盖都有很
长一段转轴导向孔，转轴入定子工序采用立式安
装方式，将定子固定在工作台上，转子轴伸端装有
长的导向套，当导向套进入端盖导向孔时，转子就
能竖直装配，然后装上后端盖，后端盖也有限位
孔，取下导向套，定、转子就不会吸在一起。
设计时应注意：（1） 端盖导向孔与导向套之
间尺寸应小于定、转子间气隙尺寸；（2） 转轴限位
与转轴导向套一致；（3） 导向套长度要能够保证
转子铁心全部入机座。
例如：定转子气隙 3. 5 mm，端盖孔 φ206 mm，
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