單相無刷電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單相無刷電機。
【背景技術(shù)】
[0002]電機(Motors)是一種利用電磁感應(yīng)原理將電能轉(zhuǎn)換成機械能的設(shè)備，廣泛地應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)以及生活所需的各種電器設(shè)備中。
[0003]現(xiàn)有的電機可以分為直流電機與交流電機，其中，無刷直流電機的應(yīng)用十分廣泛，如家用電器、汽車、工業(yè)工控、自動化以及航空航天等領(lǐng)域。
[0004]無刷直流電機是指無電刷和換向器的電機?，F(xiàn)有的無刷直流電機是一種典型的機電一體化產(chǎn)品，它除了具有定子、轉(zhuǎn)子兩部分外，通常還帶有傳感器。
[0005]按照無刷直流電機定子繞組線圈的相數(shù)分，無刷直流電機分為單相無刷直流電機與多相無刷直流電機。多相無刷直流電機雖運行可靠，噪音低，效率較高，但多相無刷直流電機的生產(chǎn)成本較高。單相無刷直流電機的生產(chǎn)成本較低，被廣泛地應(yīng)用在家用電器設(shè)備上。
[0006]圖1所示為本公司之前發(fā)明的用于抽油煙機中的永磁無刷直流電機，包括定子鐵芯100及轉(zhuǎn)子200，其中轉(zhuǎn)子200的永磁極210設(shè)置于轉(zhuǎn)子鐵芯230的外表面，屬于磁鋼外貼式的無刷直流電機。圖2為圖1中定子鐵芯100的局部放大示意圖，在定子鐵芯100齒的內(nèi)周面上偏離齒中心設(shè)置有弧形的凹槽130，該凹槽130與轉(zhuǎn)子200之間形成的氣隙大于定子鐵芯100齒其他部位與轉(zhuǎn)子之間的氣隙，用來定位轉(zhuǎn)子的初始位置。然而，該應(yīng)用于抽油煙機中的磁鋼表貼式單相無刷直流電機轉(zhuǎn)矩密度較低，運行效率較低，定子鐵芯100齒的內(nèi)周面上設(shè)置凹槽，在凹槽處形成的定轉(zhuǎn)子之間的氣隙大于其它部位定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙，從而齒槽轉(zhuǎn)矩較大、噪音較大。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的在于提供一種單相無刷電機，能夠減少磁漏，提高運行效率，同時可減小齒槽轉(zhuǎn)矩，削弱齒槽轉(zhuǎn)矩對轉(zhuǎn)子的影響，使轉(zhuǎn)子能夠停在所需要的位置。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種單相無刷電機，包括定子和可相對定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，所述定子包括定子磁心和繞設(shè)于定子磁芯上的繞組，定子磁芯包括環(huán)形軛部和若干從軛部向內(nèi)延伸的齒，齒遠離軛部的末端形成沿周向延伸的齒冠，相鄰齒的齒冠相互連接成環(huán)形部，所述繞組繞設(shè)于相應(yīng)的齒，所述轉(zhuǎn)子收容于所述定子磁心的環(huán)形部內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子磁芯和若干永磁極，所述轉(zhuǎn)子磁芯設(shè)若干容置槽，每一永磁極設(shè)置于相應(yīng)的容置槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子磁芯外周面對應(yīng)容置槽的位置分別設(shè)狹槽，所述狹槽與所述容置槽相貫通，沿轉(zhuǎn)子周向所述狹槽的寬度小于所述容置槽的寬度。
[0009]所述定子磁芯的環(huán)形部的內(nèi)表面位于以轉(zhuǎn)子中心為圓心的圓柱面上。
[0010]所述相鄰齒的齒冠的連接處的外表面設(shè)凹槽或孔洞。
[0011]所述轉(zhuǎn)子磁芯包括環(huán)形安裝部和若干從環(huán)形安裝部向外延伸的導(dǎo)磁部，導(dǎo)磁部與永磁極沿周向間隔分布。
[0012]所述環(huán)形軛部的內(nèi)周面對應(yīng)所述數(shù)個齒的位置設(shè)有數(shù)個凹槽，所述數(shù)個齒分別卡合于所述數(shù)個凹槽中。
[0013]所述轉(zhuǎn)子磁芯上設(shè)有數(shù)個第一通孔，所述轉(zhuǎn)子磁芯兩端分別設(shè)有平衡板，所述平衡板上對應(yīng)所述數(shù)個第一通孔的位置分別設(shè)有數(shù)個第二通孔，所述第一通孔與第二通孔中設(shè)有連接銷，將所述轉(zhuǎn)子磁芯與平衡板固定在一起。
[0014]所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸一端套設(shè)有環(huán)形磁鐵，所述定子于對應(yīng)所述環(huán)形磁鐵的外圍位置設(shè)傳感器用于檢測轉(zhuǎn)子的位置。
[0015]所述定子磁芯齒的個數(shù)等于轉(zhuǎn)子永磁極的個數(shù)或為轉(zhuǎn)子永磁極個數(shù)的整數(shù)倍。
[0016]本實用新型的有益效果:本實用新型提供的一種單相無刷直流電機，轉(zhuǎn)子使用內(nèi)置式永磁極，并且轉(zhuǎn)子磁芯對應(yīng)永磁極外端開狹槽或設(shè)磁橋，可通過永磁極的漏磁場來定位轉(zhuǎn)子的初始位置。定子磁芯的齒冠連接成封閉的環(huán)形部，環(huán)形部的內(nèi)表面位于以轉(zhuǎn)子中心為圓心的圓柱面上，環(huán)形部的內(nèi)表面無需開定位凹槽，從而可降低定子和轉(zhuǎn)子之間氣隙的非均勻程度，從而降低電機的齒槽轉(zhuǎn)矩。
[0017]為了能更進一步了解本實用新型的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本實用新型的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本實用新型加以限制。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖，通過對本實用新型的【具體實施方式】詳細描述，將使本實用新型的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。
[0019]附圖中，
[0020]圖1為一種現(xiàn)有的應(yīng)用于抽油煙機中的磁鋼表貼式單相無刷直流電機的定子與轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為圖1中定子的局部放大示意圖；
[0022]圖3為本實用新型單相無刷直流電機的立體示意圖；
[0023]圖4為本實用新型單相無刷直流電機定子磁芯與轉(zhuǎn)子磁芯的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為本實用新型單相無刷直流電機定子與轉(zhuǎn)子的橫截面示意圖；
[0025]圖6為本實用新型單相無刷直流電機的定子磁芯的環(huán)形軛部的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖7為本實用新型單相無刷直流電機的定子磁芯的環(huán)形部的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖8為本實用新型單相無刷直流電機的轉(zhuǎn)子的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖9為本實用新型單相無刷直流電機的轉(zhuǎn)子移除轉(zhuǎn)子磁芯和永磁極后的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖10為本實用新型單相無刷直流電機的剖視示意圖；
[0030]圖11為本實用新型單相無刷直流電機的反電動勢的波形圖；
[0031]圖12為現(xiàn)有的磁鋼表貼式單相無刷直流電機的反電動勢的波形圖；
[0032]圖13為本實用新型單相無刷直流電機的齒槽轉(zhuǎn)矩的波形圖；
[0033]圖14為磁鋼表貼式單相無刷直流電機的齒槽轉(zhuǎn)矩的波形圖；
[0034]圖15為本實用新型單相無刷直流電機的性能數(shù)據(jù)圖；
[0035]圖16為磁鋼表貼式單相無刷直流電機的性能數(shù)據(jù)圖。
【具體實施方式】
[0036]為更進一步闡述本實用新型所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本實用新型的優(yōu)選實施例及其附圖進行詳細描述。
[0037]請同時參閱圖3-圖7，本實用新型的一實施例提供一種單相無刷直流電機，包括定子和可相對定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，所述定子包括由導(dǎo)磁材料如鐵制成的定子磁芯3和繞設(shè)于定子磁芯3上的繞組5，定子磁芯3包括環(huán)形軛部31和若干從軛部31向內(nèi)延伸的齒32，齒32遠離軛部31的末端形成沿周向延伸的齒冠321，相鄰齒32的齒冠321相互連接成環(huán)形部33，所述繞組5繞設(shè)于相應(yīng)齒32的繞線部上。所述轉(zhuǎn)子收容于所述定子磁芯3的環(huán)形部33內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子包括由導(dǎo)磁材料如鐵制成的轉(zhuǎn)子磁芯6和若干永磁極71，所述轉(zhuǎn)子磁芯6設(shè)若干沿軸向延伸的容置槽61，每一永磁極71設(shè)置于相應(yīng)的容置槽61內(nèi)，轉(zhuǎn)子磁芯6外周面對應(yīng)容置槽61的位置分別設(shè)狹槽62，所述狹槽62位于相應(yīng)容置槽61的徑向外端并與所述相應(yīng)的容置槽61相貫通，沿轉(zhuǎn)子周向所述狹槽62的寬度小于所述容置槽61的寬度。所述轉(zhuǎn)子磁芯6包括環(huán)形安裝部601和若干從環(huán)形安裝部601向外延伸的導(dǎo)磁部602，導(dǎo)磁部602與永磁極71沿周向間隔分布，優(yōu)選地每一永磁極71沿徑向設(shè)置且沿周向極化，相鄰永磁極71的極性相反。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子磁芯6由多數(shù)層整體式芯片沿軸向堆疊而成，芯片的相鄰導(dǎo)磁部602的徑向外端通過狹槽62相互分離，相鄰導(dǎo)磁部602的徑向內(nèi)端連接至環(huán)形部33?？梢岳斫獾兀酒部梢圆捎梅煮w式結(jié)構(gòu)，即相鄰導(dǎo)磁部602分開成型然后再組裝在一起。優(yōu)選地，導(dǎo)磁部602的外表面從中間沿周向向兩端逐漸向內(nèi)縮，如此設(shè)計可改善齒槽轉(zhuǎn)矩的波形，當(dāng)然，導(dǎo)磁部602的外表面也可以位于同心圓上。
[0038]請參閱圖4，所述定子磁芯3的齒32上設(shè)有絕緣繞線架4，所述繞組5繞設(shè)于所述絕緣繞線架4上。
[0039]請參閱圖6和圖7，所述定子磁芯采用分體式結(jié)構(gòu)，即所述環(huán)形軛部31與齒分開成型。所述環(huán)形軛部31的內(nèi)周面對應(yīng)所述數(shù)個齒32的位置設(shè)有數(shù)個凹槽311，所述數(shù)個齒32分別卡合于所述數(shù)個凹槽311中。在定子繞組5繞設(shè)于定子磁芯3的相應(yīng)齒32后，軛部31再與齒組裝在一起，如此設(shè)計，可方便定子繞線并增加定子繞組的槽滿率。
[0040]請參閱圖7，所述相鄰齒32的齒冠321的連接處的外表面設(shè)凹槽或孔洞322，從而在連接處形成磁阻較大的磁橋，以減少漏磁。
[0041]請同時參閱圖5及圖8-圖9，所述轉(zhuǎn)子磁芯6的導(dǎo)磁部602上設(shè)有第一