本发明专利技术涉及一种电机定子，其包括具有转子转入侧和转子转出侧的至少两个磁极和至少两个定子线圈；各个磁极分别具有：极身、轭部、极靴和两个定子槽，其中轭部包括转子转入侧轭部和转子转出侧轭部；极靴包括：转子转入侧极弧、转子转出侧极弧、以及与转子相对的极靴表面，极靴表面构造为具有对称的圆弧形横截面；定子槽构造于转子转入侧轭部与转子转入侧极弧之间以及转子转出侧轭部与转子转出侧极弧之间，并且定子线圈设置于定子槽中；其中，在径向横截面上，极身的中心线从极靴表面的中心线向转子转入侧平行地偏离。本发明专利技术的电机定子能够提高定子线圈的效率以及电机的功率/质量比和转矩效率，并且使得相同尺寸的电机具有更大的功率输出范围。
【技术实现步骤摘要】
电机定子、电机和电动工具
本专利技术涉及电机部件领域，并且更具体而言，涉及一种电机定子，其带有非对称线槽、轭部和磁极结构。本专利技术还涉及一种包括该电机定子的电机以及包括该电机的电动工具。
技术介绍
动力工具中常设置有电机，典型地为交流通用电机。交流通用电机通常包括至少两个定子磁极，并且带有构成对称的几何形状的环形轭部结构。定子线圈设为位于磁极周边的定子槽或线槽中。在通电的情况下，定子线圈与定子磁极一起受激励来产生电磁场，从而推动转子运动来产生电磁扭矩。在电机设计中，通过根据所期望的电机输出功率以及期望的转子输出扭矩来确定定子槽或线槽的面积，该面积通常由线圈的外径和内径、磁极的宽度以及轭部的宽度来限定，并且该面积将限制线圈的尺寸。对本领域技术人员来说已知的是，一方面，对于选定的线圈直径，电机的输出功率取决于线圈的匝数；另一方面，线圈的尺寸还受到电流密度和预计的温度升高的限制。轭部部分的尺寸与定子槽或线槽的面积一起确定定子磁极可承载的磁通量大小。如果采用较薄的轭部，则可使定子槽或线槽的面积增大线槽。但是轭部的厚度受到磁通密度极限的限制。如果磁通密度过高，则会引起磁极的磁通量降低并且导致更大的铁损。如果磁极的磁通量过低，则会影响电机的效率。因此，轭部宽度和定子槽或线槽的面积在电机设计中是存在矛盾的，需要在两者之间取折中来达到平衡。在交流电机的设计中需要考虑的另一个问题是电枢反应。当转子(电枢)线圈通电时，由电枢线圈产生的横向磁通量趋向于使各个磁极中的磁通量减弱，从而使磁通量分布被扭曲并影响磁极中的磁通量和电机效率。电枢反应使得转子转入侧极弧的磁通密度趋于增大并且更密，而使转子转出侧极弧的磁通密度降低。同时，电枢反应在接近线槽的转子转入侧轭部上所产生的磁场扭曲使得磁通密度增大，而在转子转出侧轭部上使磁通密度减小。对于电机设计来说，磁通密度增大的部分的磁通密度是对磁极磁通量的主要制约因素，并且受到电机转动的影响。因此，所期望的是设计一种用于交流通用电机的电机定子，其至少能够克服上述问题中的至少一个。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种用于交流电机的电机定子，其通过非对称线槽、轭部和磁极结构来在轭部宽度和定子槽或线槽的面积之间取得平衡，并且减少电枢反应的影响。本专利技术另一个目的在于提供一种包括该电机定子的电机以及包括该电机的电动工具。本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的：一种电机定子(21)，其包括两个磁极(30a、30b)和至少两个定子线圈，每个磁极分别具有转子转入侧和转子转出侧；并且各个磁极(30a、30b)分别具有：极身(26a、26b)、轭部(21a、21b)、极靴(25、24)和两个定子槽(250b、250a；240b、240a)，其中：轭部(21a)包括转子转入侧轭部(210b)和转子转出侧轭部(210a)；极靴(25)包括：转子转入侧极弧(25b)、转子转出侧极弧(25a)、以及与转子(22)相对的极靴表面(254)，极靴表面(254)构造为具有对称的圆弧形横截面；定子槽(250b、250a)构造于转子转入侧轭部(210b)与转子转入侧极弧(25b)之间以及转子转出侧轭部(210a)与转子转出侧极弧(25a)之间，并且定子线圈构造为设置于定子槽(250b、250a)中；并且其特征在于，在径向横截面上，极身(26a)的中心线从极靴表面(254)的中心线向转子转入侧平行地偏离。备选地，转子转入侧极弧(25b)的底部尺寸(G2)构造为比转子转出侧极弧(25a)的底部尺寸(G1)更大。备选地，转子转入侧轭部(210b)与极身(26a)连接处的宽度(K2)构造为小于转子转出侧轭部(210a)与极身(26a)连接处的宽度(K1)备选地，转子转入侧极弧一侧(25b)的定子槽(250b)与转子转出侧极弧(25a)一侧的定子槽(250a)构造为具有相等的横截面尺寸。备选地，转子转出侧极弧(25a)具有转子转出侧极尖(251a)，并且转子转入侧极弧(25b)具有转子转入侧极尖(251b)，转子转出侧极尖(251a)的厚度(I1)小于或等于转子转入侧极尖(251b)的厚度(I2)。备选地，转子转出侧轭部(210a)的径向宽度(N1)构造为大于转子侧转入轭部(210b)的径向宽度(N2)。备选地，至少两个磁极(30a、30b)构造为关于转子的中心成180°两两对称。一种电机，其包括上述电机定子(21)。备选地，电机为交流通用电机。一种电动工具，其包括上述电机。本专利技术的电机定子的有益效果在于：提高了定子线圈的效率和电机的功率/质量比，改善了电机的转矩效率，并且使得相同尺寸的电机可具有更大的功率输出范围。附图说明以下将结合附图和优选实施例来对本专利技术进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本专利技术范围的限定。此外，除非特别指出，附图仅是意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并且可能进行了夸张性显示，并且附图也并非一定是按比例绘制的。图1是现有技术的电机的横截面示意图。图2是根据本专利技术的一个实施例的电机的横截面示意图。图3是图2中所示实施例的局部放大示意图。图4是图2中所示实施例的局部放大示意图。图5是图2中所示实施例的磁通密度示意图。图6是本专利技术的另一个实施例的磁极的局部示意图。具体实施方式以下将参考附图来详细描述本专利技术的优选实施例。本领域技术人员将领会的是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限定了本专利技术的保护范围。首先，需要说明的是，在本文中所提到的顶部、底部、朝上、朝下等方位用语是相对于各个附图中的方向来定义的，它们是相对的概念，并且因此能够根据其所处于的不同位置和不同的实用状态而变化。所以，不应将这些或其他方位用语理解为限制性用语。此外，还应当指出的是，对于本文的实施例中描述或隐含的任意单个技术特征，或在附图中示出或隐含的任意单个技术特征，仍能够在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行组合，从而获得未在本文中直接提及的本专利技术的其他实施例。此外，在不同的附图中，相同的参考标号表示相同或大致相同的部件。图1是现有技术的电机的横截面示意图。其中，电机10大致由定子11和转子12组成，并且定子11构造为大致关于垂直中心线A-A和水平中心线B-B对称。转子12又称为电枢，并且转子12构造为可围绕轴13转动。转子12的外周部构造有多个电枢槽120。转子线圈(未示出)设置于这些电枢槽120中。定子11包括上轭部11a和下轭部11b。上轭部11a通过上极身16a连接到包括上左极弧15a和上右极弧15b的上极靴15上，并且在上左极弧15a的左侧和上右极弧15b的右侧分别形成上左定子槽150a和上右定子槽150b。同样地，下轭部11b通过下极身16b连接到包括下左极弧14a和下右极弧14b的下极靴14上，并且在下左极弧14a的左侧和下右极弧14b的右侧分别形成下左定子槽140a和下右定子槽140b。上左定子槽150a、上右定子槽150b、下左定子槽140a和下右定子槽140b构造为容纳定子线圈。图2是根据本专利技术的一个实施例的电机的横截面示意图。其中，电机20大致由定子21和转子22组成。转子22又称为电枢，并且转子22构造为可围绕轴23转动。转子本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电机定子(21)，其包括具有转子转入侧和转子转出侧的至少两个磁极(30a、30b)和至少两个定子线圈；各个磁极具有转子转入侧和转子转出侧，并且各个磁极(30a、30b)分别具有：极身(26a、26b)、轭部(21a、21b)、极靴(25、24)和两个定子槽(250b、250a；240b、240a)，其中：所述轭部(21a)包括转子转入侧轭部(210b)和转子转出侧轭部(210a)；所述极靴(25)包括：转子转入侧极弧(25b)、转子转出侧极弧(25a)、以及与转子(22)相对的极靴表面(254)，所述极靴表面(254)构造为具有对称的圆弧形横截面；定子槽(250b、250a)构造于所述转子转入侧轭部(210b)与所述转子转入侧极弧(25b)之间以及转子转出侧轭部(210a)与所述转子转出侧极弧(25a)之间，并且所述定子线圈构造为设置于所述定子槽(250b、250a)中；并且其特征在于，在径向横截面上，所述极身(26a)的中心线从所述极靴表面(254)的中心线向转子转入侧平行地偏离。
【技术特征摘要】
1.一种电机定子(21)，其包括具有转子转入侧和转子转出侧的至少两个磁极(30a、30b)和至少两个定子线圈；各个磁极具有转子转入侧和转子转出侧，并且各个磁极(30a、30b)分别具有：极身(26a、26b)、轭部(21a、21b)、极靴(25、24)和两个定子槽(250b、250a；240b、240a)，其中：所述轭部(21a)包括转子转入侧轭部(210b)和转子转出侧轭部(210a)；所述极靴(25)包括：转子转入侧极弧(25b)、转子转出侧极弧(25a)、以及与转子(22)相对的极靴表面(254)，所述极靴表面(254)构造为具有对称的圆弧形横截面；定子槽(250b、250a)构造于所述转子转入侧轭部(210b)与所述转子转入侧极弧(25b)之间以及转子转出侧轭部(210a)与所述转子转出侧极弧(25a)之间，并且所述定子线圈构造为设置于所述定子槽(250b、250a)中；并且其特征在于，在径向横截面上，所述极身(26a)的中心线从所述极靴表面(254)的中心线向转子转入侧平行地偏离。2.根据权利要求1所述的电机定子(21)，其特征在于，所述转子转入侧极弧(25b)的底部尺寸(G2)构造为比所述转子转出侧极弧(25a)的底部尺寸(G1)更大。3.根据权利要求1所述的电机定子(21)，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴庆明，方承志，
申请(专利权)人：博世电动工具中国有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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