提高齿槽转矩稳定性的电机制造技术

本发明专利技术公开了一种提高齿槽转矩稳定性的电机，包括沿轴向设置的至少一个定子和与定子配合的转子，所述转子和定子正对的面之间间隔形成气隙且都为垂直轴线的平面。本发明专利技术通过将转子和定子正对的面都设置为垂直轴线的平面，使气隙为等高气隙δ，能够保证电机齿槽转矩并使转矩脉动更小，从而保证电机性能更高，并在保证电机性能的同时，还能提升电机运行的稳定性和可靠性。

Motors for Improving Torque Stability of Alveolar Torque

【技术实现步骤摘要】
提高齿槽转矩稳定性的电机
本专利技术涉及电机制造领域，尤其涉及一种提高齿槽转矩稳定性的电机。
技术介绍
随着政府节能政策导向、市场发展需求，家用电器风机直流化逐步成为趋势，目前行业采用无刷电机均为径向磁场结构（即磁场沿转子径向分布）且电机功率密度较低，即材料利用率低。受电机原材料市场价格上涨，高功率密度电机成为无刷直流电机发展趋势。轴向磁通电机以其性能优势，逐渐被推广应用，但现有的轴向磁通电机的齿槽转矩不稳定，难以保证电机的性能。
技术实现思路
为了解决现有技术中的电机的齿槽转矩不稳定的缺陷，本专利技术提出了一种提高齿槽转矩稳定性的电机。本专利技术提出了一种电机，包括沿轴向设置的至少一个定子和与定子配合的转子，所述转子和定子正对的面之间间隔形成气隙且都为垂直轴线的平面。定子包括：定子轭、沿定子轭周向设置的多个定子齿和套在定子齿上的绕组。优选地，所述定子轭由多个间隔的定子轭单元组成，每个定子轭单元上设有至少两个定子齿。优选地，所述多个定子齿分成多个定子齿对，每个定子齿对中的两个定子齿之间的最小间距为A，相邻两个定子齿对之间的最小间距为B，且A≤B。每个所述定子齿的一端设有通槽，所述定子轭上设有与定子齿数量相等的连接部，所述每个定子齿通过所述通槽插装在对应的连接部上。所述定子齿的端面伸出的两个凸起形成通槽，所述连接部的两侧为开口槽，所述凸起插装在所述开口槽内。所述定子齿包括沿轴向延伸的齿部和设于所述齿部一端靠近转子的齿靴部，所述通槽设于所述齿部沿轴向的另一端。进一步的，所述齿靴部和所述转子正对的面为平行的平面。进一步的，所述转子包括沿轴向设置的永磁体和导磁盘。优选地，所述永磁体沿轴向正弦充磁且每极为扇形,相邻的所述扇形夹角的极性相反。与现有技术相比，本专利技术通过将转子和定子正对的面都设置为垂直轴线的平面，使气隙为等高气隙δ，能够保证电机齿槽转矩并使转矩脉动更小，从而保证电机性能更高，并在保证电机性能的同时，还能提升电机运行的稳定性和可靠性。附图说明下面结合实施例和附图对本专利技术进行详细说明，其中：图1为本专利技术实施例中电机的平面示意图；图2为本专利技术另一实施例中电机的平面示意图；图3为本专利技术又一实施例中电机的平面示意图；图4为本专利技术定子的爆炸图；图5为本专利技术另一实施例中定子的结构示意图；图6为本专利技术实施例中定子齿对的结构图；图7为本专利技术实施例中定子轭与定子齿连接后的平面图；图8为本专利技术实施例中定子铁芯的爆炸图；图9为本专利技术实施例中电机的爆炸图；图10为本专利技术实施例中磁环的示意图。具体实施方式需要说明的是，本专利技术中所提到的“周向”、“轴向”以及“径向”均指的是定子轭的周向、定子轭的轴向、定子轭的径向，与常规电机定子轭的“周向”、“轴向”以及“径向”定义相同。如图1、图2、图3为三种不同的实施例，实施例中提出的电机为轴向磁通电机，包括：沿轴向设置定子和转子4，定子和转子的数目可以为多个进行组合，转子4和定子正对的面之间间隔形成气隙，且都为垂直轴线的平面及气隙为等高气隙δ，等高气隙能够保证电机齿槽转矩并使转矩脉动更小，可以保证电机性能更高，并在保证电机性能的同时，还能提升电机运行的稳定性和可靠性。如图4所示，本专利技术中，定子包括：定子轭1、多个定子齿2和绕组3，绕组3缠绕在定子齿2上。定子轭由沿轴向叠加的多个定子轭冲片组成，每个定子齿2由沿径向叠加的多个形状相同的定子齿冲片组成，多个定子齿2沿定子轭1的周向间隔设置，且多个定子齿2位于定子轭1沿轴向的一侧。且定子轭沿轴向方向叠片，定子齿沿径向方向叠片，通过轴向与径向混合组合式定子铁芯技术，实现了电机性能及功率密度的提升；而且定子轭沿轴向方向叠片，定子齿沿径向方向叠片，通过两者相配合，实现定子铁芯的简化生产（传统轴向电机，定子铁芯需采用周向卷绕，工艺上目前是技术瓶颈，因为卷绕式铁芯每一圈的铁芯周长都不相同，对槽型结构、尺寸等工艺实施难以实现）。另外，传统轴向磁场铁芯的槽型呈径向分布，无法实现自动化绕线及生产，本专利技术采用定子轭、定子齿分离结构，绕线可不受铁芯结构影响，可以实现单独绕线，将绕好的绕组装入对应的定子齿上，大幅简化绕线工艺及当前技术瓶颈。在具体的实施例中，定子轭可以为一个整体，如图5所示，也可以由多个间隔的定子轭单元13组成，使定子轭部断开，每个定子轭单元13上设有两个定子齿2即定子齿对5，电机的主磁路磁通沿转子的两个相邻异性磁极和定子齿对闭合，从而可在节省材料的前提下保证性能，同时定子轭单元单个生产可减少工艺难度。如图6、图7所示，多个定子齿分成多个定子齿对，每个定子齿对中的两个定子齿径向对称，每个定子齿对中的两个定子齿靠拢设置。每个定子齿对中的两个定子齿的齿部平行、齿靴部平行，每个定子齿对中的两个定子齿之间的间距是相同的，每个定子齿对5中的两个定子齿2之间的最小间距为A，相邻两个定子齿对5之间的最小间距为B，且A≤B，可以降低电机齿槽转矩、减小齿间及齿对间漏磁，提升电机性能。优选A=B，效果最好。如图8所示，为了容易控制定子齿在安装时沿轴向的高度，每个定子齿2的一端设有通槽211，定子轭1上设有与定子齿2数量相等的连接部11，每个定子齿2通过通槽211插装在对应的连接部11上。由于通槽的深度可预先设置，这样再将通槽插到连接部上时插入的深度容易控制，进而容易控制定子齿在安装时沿轴向的高度。本实施例中，共有12个定子齿2，每个定子齿2上设有一个通槽，对应的定子轭上设有12个连接部，一个通槽对应一个连接部。通槽211沿轴向向每个定子齿2的一端的端面延伸，通槽211的两侧为凸起212，凸起212沿轴向延伸，这样通槽211与该通槽211两侧的凸起212形成“凹”字结构。连接部11的两侧为开口槽12，凸起212插装在开口槽12内，连接部11的一侧的开口槽12沿径向向定子轭1的外侧面延伸，连接部11的另一侧的开口槽12沿径向向定子轭1的内侧面延伸，这样连接部11与连接部11两侧的开口槽12形成“工”字结构。本实施例中，连接部11为方形块，连接部11沿轴向的两个端面与定子轭1沿轴向的两个端面平齐。“凹”字结构和“工”字结构将定子轭与定子齿连接，实现定子轭和定子齿的磁路连通。每个定子齿2包括沿轴向延伸的齿部21和设于齿部21沿轴向的一端的齿靴部22，齿靴部22沿垂直于轴向的方向延伸，且齿靴部22的两端均延伸出齿部21，通槽211设于齿部21沿轴向的另一端。齿靴部22沿轴向的端面为平面，齿靴部22的两边为圆角过渡。如图9所示，本专利技术中，转子4设于定子齿2沿轴向的靠近齿靴部22的一侧，转子4包括导磁盘41和永磁体42，永磁体42为磁环或者磁瓦，永磁体42位于齿靴部22与磁盘41之间。永磁体42正对齿靴部22，且永磁体42与齿靴部22彼此正对的面为平行的平面，即永磁体42与齿靴部22在轴向方向上为等高气隙，等高气隙能够保证电机齿槽转矩及转矩脉动更小，同时可以保证电机性能更高，主要是为了在保证电机性能的同时，还能提升电机运行的稳定性和可靠性。如图10所示，永磁体42沿轴向正弦充磁且每极为扇形，扇形的角度为α，α=360°/2P（2P为电机的极数），相邻的两个扇形的极性相反。电机的每极每相槽数为q，电机的槽数（对应安装每个定子齿的槽数）为Z，电机的极数为2P，电机的相数为m，且电机满足以下公本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机，包括沿轴向设置的至少一个定子和与定子配合的转子（4），其特征在于，所述转子（4）和定子正对的面之间间隔形成气隙且都为垂直轴线的平面。

【技术特征摘要】
1.一种电机，包括沿轴向设置的至少一个定子和与定子配合的转子（4），其特征在于，所述转子（4）和定子正对的面之间间隔形成气隙且都为垂直轴线的平面。2.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子包括：定子轭（1）、沿定子轭（1）周向设置的多个定子齿（2）和套在定子齿上的绕组。3.如权利要求2所述的电机，其特征在于，所述定子轭（1）由多个间隔的定子轭单元（13）组成，每个定子轭单元（13）上设有至少两个定子齿（2）。4.如权利要求2所述的电机，其特征在于，所述多个定子齿（2）分成多个定子齿对，每个定子齿对中的两个定子齿（2）之间的最小间距为A，相邻两个定子齿对之间的最小间距为B，且A≤B。5.如权利要求2所述的电机，其特征在于，每个所述定子齿（2）的一端设有通槽（211），所述定子轭（1）上设有与定子齿数量相等的连接部（11），所述每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆，高晓峰，陈东锁，
申请(专利权)人：珠海凯邦电机制造有限公司，珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44