一种高齿槽转矩的电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高齿槽转矩的电机，包括转子和定子，转子包括机壳、N块磁钢，N块磁钢设置在机壳内壁其南北极交替间隔分布，定子包括定子铁芯，定子铁芯上沿其圆周方向设置有M1个第一定子齿和M2个第二定子齿，相邻第二定子齿之间具有偶数个第一定子齿，两种定子齿均朝向磁钢，未通电状态时，相邻第二定子齿之间的第一定子齿与磁钢的相互作用力彼此抵消，第二定子齿上开设有增矩槽，增矩槽正对相邻的两块磁钢的分界线，在未通电状态时，整个电机的齿槽转矩由第二齿部决定，通过开设增矩槽使第二齿部变成两个小齿，该凹槽对准磁极的分界线，让磁通更加集中在小齿表面，与未开槽的电机相比，在同等磁场强度下，电机的齿槽转矩显著增加。著增加。著增加。

【技术实现步骤摘要】
一种高齿槽转矩的电机


[0001]本技术涉及电机
，具体涉及一种高齿槽转矩的电机。

技术介绍

[0002]直流无刷旋转电机广泛用于我日常生活当中，可以用于汽车、家电、医疗器械等等用途。无刷电机由电力驱动，输出转速及转矩，给生活带来很多便利及更好的体验。在不同的应用领域对电机还有更多特殊的要求，比如无刷电机如果应用到工业阀门用途时，除了能驱动阀门正常开/关外，由于压力的存在，往往还需要阀门有足够的自锁力。除了通过齿轮传动结构，提供足够自锁力外，有时受限于阀门大小、形状，还需要电机本身有较大的自锁力，这个自锁力来自电机本身的齿槽转矩以及摩擦力，其中齿槽转矩起主要作用。
[0003]目前一般提高齿槽转矩的方法是，通过有限元仿真，在标准的模型状态下调整定子齿宽、永磁体磁化厚度、定子槽口宽、转子齿宽、转子齿形以及定子厚度等，可以在一定程度上增加齿槽转矩，但调整的幅度有限，当齿槽转矩要增大到比常规品大3
‑
4倍甚至更高时，标准模型下的调整就显得效果有限，不能满足使用。此外国际市场上也有其它特殊方法提高齿槽转矩，如：在正常无刷电机基础上，额外增加专门的铁芯及磁环，让磁极与齿数相同或相对，这样就能大幅提高齿槽转矩，如图1，在正常电机的基础上轴向加长磁钢的长度，并额外增加一段齿数与磁极数一致的铁芯(铁芯上不绕电枢)，以此来增强电机的齿槽转矩，但这样也有弊端，会增加额外铁芯、磁体材料成本及装配成本，产品的外形也会变得更高。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术提供了一种高齿槽转矩的电机。
[0005]其技术方案如下：一种高齿槽转矩的电机，包括转子和定子，其关键在于：所述转子包括机壳、N块磁钢，N块磁钢设置在所述机壳内壁，N块所述磁钢拼合成圆筒状的磁环，N块所述磁钢的南北极交替间隔分布；
[0006]所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯上沿其圆周方向设置有M1个第一定子齿和M2个第二定子齿，相邻所述第二定子齿之间具有偶数个所述第一定子齿，所述第一定子齿和第二定子齿朝向所述磁环，未通电状态时，相邻所述第二定子齿之间的第一定子齿与所述磁钢的相互作用力彼此抵消，所述第二定子齿上开设有增矩槽，所述增矩槽正对相邻的两块所述磁钢的分界线；
[0007]M2为3的倍数，M1和M2之和为3的倍数，N同时为2和3的公倍数。
[0008]采用上述技术方案，在未通电状态时即产品自定位状态时，第一齿部与磁钢之间所产生的磁拉力会相互抵消，所以整个电机的磁定位力，或者说齿槽转矩将由第二齿部决定，通过在第二齿部上开设增矩槽，使第二齿部变成两个小齿，该凹槽对准磁极的分界线，让磁通更加集中在小齿表面，与未开槽的电机相比，在同等磁场强度下，电机的齿槽转矩显著增加。
[0009]优选地：
[0010]上述第一定子齿上也开设有所述增矩槽。
[0011]上述第一定子齿和所述第二定子齿形状相同；
[0012]所述第二定子齿包括齿根部和齿顶部，其中齿根部固定在所述定子铁芯上，其上绕设有线圈绕组，所述齿顶部上开设有所述增矩槽。
[0013]上述增矩槽为半圆形槽。
[0014]上述定子铁芯安装在支撑部上，该支撑部包括底板，该底板上具有安装台，所述定子铁芯安装在所述安装台上，所述安装台内安装有轴承；
[0015]所述转子还包括转轴，该转轴的一端插装在机壳底部的轴孔内，另一端穿过所述轴承形成输出端。
[0016]上述安装台呈凸形，所述定子铁芯固定安装在所述安装台的小端上，所述定子铁芯的端面抵接在所述安装台大端的端面上。
[0017]上述M2为3，所述M1为6，所述N为6或12。
[0018]与现有技术相比，本技术的有益效果：在未通电状态时即产品自定位状态时，第一齿部与磁钢之间所产生的磁拉力会相互抵消，所以整个电机的磁定位力，或者说齿槽转矩将由第二齿部决定，通过在第二齿部上开设增矩槽，使第二齿部变成两个小齿，该凹槽对准磁极的分界线，让磁通更加集中在小齿表面，与未开槽的电机相比，在同等磁场强度下，电机的齿槽转矩显著增加，以9槽12极为例，其齿槽转矩可提升3
‑
4倍，而电机尺寸不变，成本基本无变化，且工艺实现简洁高效。
附图说明
[0019]图1为国际市场上其他增加齿槽转矩的电机结构示意图；
[0020]图2为实施例1的爆炸图；
[0021]图3为实施例1的平面结构示意图；
[0022]图4为图3的A
‑
A
’
剖视图；
[0023]图5为图3的B
‑
B'剖视图；
[0024]图6为实施例2的结构示意图。
具体实施方式
[0025]以下结合实施例和附图对本技术作进一步说明。
[0026]实施例1，如图2
‑
5所示，一种高齿槽转矩的电机，包括转子和定子，所述转子包括机壳1、N块磁钢2，N块磁钢2设置在所述机壳1内壁，N块所述磁钢2拼合成圆筒状的磁环，N块所述磁钢2的南北极交替间隔分布；
[0027]所述定子包括定子铁芯4，该定子铁芯4安装在支撑部9上，所述定子铁芯4上沿其圆周方向设置有M1个第一定子齿11和M2个第二定子齿12，相邻所述第二定子齿12之间具有偶数个所述第一定子齿11，所述第一定子齿11和第二定子齿12朝向所述磁环，未通电状态时，相邻所述第二定子齿12之间的第一定子齿11与所述磁钢2的相互作用力彼此抵消，所述第二定子齿12上开设有增矩槽13，所述增矩槽13正对相邻的两块所述磁钢2的分界线；
[0028]M2为3的倍数，M1和M2之和为3的倍数，N同时为2和3的公倍数。
[0029]单个所述磁钢2其本身的南北极是这样分布的：磁钢2靠近机壳1的一面和靠近定子铁芯4的一面分别为其南、北极，N块所述磁钢2的南北极交替间隔分布是指N块所述磁钢2靠近定子铁芯一面的南北极交替间隔分布。
[0030]本实施例中，所述M2为3，所述M1为6，所述N为12，12块磁钢的南北极分布如图4，相邻的第二定子齿12之间的夹角为60
°
，三个第二定子齿12上的增矩槽13分别正对对应的两块磁钢的南北极之间。
[0031]所述第一定子齿11和所述第二定子齿12形状相同，所述第一定子齿11上也开设有所述增矩槽13，两种齿形状相同且都开设凹槽，一方面加工时可无差别加工、开槽，有利于简化生产工序，另一方面电机启停时无特殊定位要求，所述第二定子齿12包括齿根部和齿顶部，其中齿根部固定在所述定子铁芯4上，所述定子铁芯4、第一定子齿11和第二定子齿12的齿根部及二者的齿顶部靠近定子铁芯4的一侧表面均覆盖有绝缘涂层5，所述第一定子齿11和第二定子齿12的齿根部上均绕设有线圈绕组6，所述齿顶部上开设有所述增矩槽13，所述增矩槽13为半圆形槽。
[0032]所述支撑部9包括底板9a，该底板9a上具有安装台9b，所述定子铁芯4安装在所述安装台9b上，所述安装台本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高齿槽转矩的电机，包括转子和定子，其特征在于：所述转子包括机壳(1)、N块磁钢(2)，N块磁钢(2)设置在所述机壳(1)内壁，N块所述磁钢(2)拼合成圆筒状的磁环，N块所述磁钢(2)的南北极交替间隔分布；所述定子包括定子铁芯(4)，所述定子铁芯(4)上沿其圆周方向设置有M1个第一定子齿(11)和M2个第二定子齿(12)，相邻所述第二定子齿(12)之间具有偶数个所述第一定子齿(11)，所述第一定子齿(11)和第二定子齿(12)朝向所述磁环，未通电状态时，相邻所述第二定子齿(12)之间的第一定子齿(11)与所述磁钢(2)的相互作用力彼此抵消，所述第二定子齿(12)上开设有增矩槽(13)，所述增矩槽(13)正对相邻的两块所述磁钢(2)的分界线；M2为3的倍数，M1和M2之和为3的倍数，N同时为2和3的公倍数。2.根据权利要求1所述的一种高齿槽转矩的电机，其特征在于：所述第一定子齿(11)上也开设有所述增矩槽(13)。3.根据权利要求1或2所述的一种高齿槽转矩的电机，其特征在于：所述第一定子齿(11)和所述第二定子齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振建，邱传松，杨川，王仓俊，
申请(专利权)人：深圳市德达兴驱动科技有限公司，
类型：新型
国别省市：