CN106558927A - 无刷电机 - Google Patents

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Abstract

一种无刷电机，包括定子和可相对于定子转动的转子；所述定子包括定子磁芯和绕组；所述定子磁芯包括轭部、与轭部连接的两个相对的主凸极，所述绕组绕设于所述两个主凸极，所述定子磁芯还包括两个辅助凸极，所述主凸极、辅助凸极沿所述轭部周向交替排列，所述辅助凸极未绕设所述绕组，所述转子收容在所述主极靴之间、辅助极靴之间围合的空间内；所述主极靴及所述辅助极靴与转子之间形成非均匀厚度的气隙。本发明的电机的辅助凸极被相邻的主凸极感应成异性极，由于辅助凸极上无绕组，从而可以节省材料，同时，辅助凸极的长度较小，能够节省空间。

Description

无刷电机
【技术领域】
本发明涉及电机技术领域，尤其是涉及一种无刷电机。
【背景技术】
无刷电机因为具有体积紧凑、可靠性高、使用寿命长，噪音小等优点而被广泛使用。无刷电机的定子包括设有若干定子齿的铁芯及若干分别绕设在这些定子齿上的绕组。通常，对于尺寸一定电机而言，定子齿越多，相邻的定子齿之间的磁路越短，相应的电机运转时铁磁损耗越小，能量转换效率高。但是，定子齿越多，耗费的绕组材料越多且占用的空间越多，在某些应用场合常常受到限制。
有鉴于此，无刷电机有必要提供一种体积相对较小的电机。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种体积小、能量转换效率高的无刷电机无刷电机。
一种无刷电机，包括定子和可相对于定子转动的转子；所述定子包括定子磁芯和绕组；所述定子磁芯包括轭部、与轭部连接的两个相对的主凸极，所述绕组绕设于所述两个主凸极，每个所述主凸极具有分别沿其两侧延伸的两个主极靴，所述定子磁芯还包括两个辅助凸极，所述主凸极、辅助凸极沿所述轭部周向交替排列，所述辅助凸极未绕设所述绕组，每个所述辅助凸极具有分别沿其两侧延伸的两个辅助极靴；所述转子收容在所述主极靴之间、辅助极靴之间围合的空间内；所述主极靴及所述辅助极靴与转子之间形成非均匀厚度的气隙。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的电机的辅助凸极被相邻的主凸极感应成异性极，由于辅助凸极上无绕组，从而可以节省材料，同时，辅助凸极的长度较小，能够节省空间。
【附图说明】
图1为本发明实施例提供的一种无刷电机的结构示意图；
图2是图1所示无刷电机的定子磁芯、第一支撑架和第二支撑架的爆炸示意图；
图3是图1所示无刷电机的定子磁芯与转子的平面示意图；
图4是图1所示无刷电机的绝缘线架的爆炸示意图；
图5是图1所示无刷电机使用的转子的爆炸示意图；
图6是可适用于图1所示无刷电机的另一种转子的爆炸示意图；
图7为本发明第二实施例提供的无刷电机的定子磁芯与转子的平面示意图；
图8是可适用于图7所示无刷电机的第一种方案的转子的爆炸示意图；
图9是可适用于图7所示无刷电机的第二种方案的转子的爆炸示意图；
图10为本发明第三实施例提供的无刷电机的定子磁芯与转子的平面示意图；
图11为本发明第四实施例提供的无刷电机的定子磁芯与转子的平面示意图；
图12为本发明第五实施例提供的无刷电机的定子磁芯与转子的平面示意图；
图13是图12中的定子磁芯的立体示意图；
图14为本发明第六实施例提供的无刷电机的定子磁芯与转子的平面示意图；
图15是图14中的定子磁芯的立体示意图；
图16为本发明第七实施例提供的无刷电机的定子磁芯与转子的平面示意图；
图17为本发明第八实施例提供的无刷电机的定子磁芯与转子的平面示意图；
图18为本发明第九实施例提供的无刷电机的定子磁芯与转子的平面示意图；
图19是图18中的定子磁芯的立体示意图；
图20为本发明第十实施例提供的无刷电机的定子磁芯与转子的平面示意图；
图21是图20中的定子磁芯的立体示意图；
图22是图20中的定子磁芯的另一种堆叠方式的立体示意图；
图23为本发明第十一实施例提供的无刷电机的定子磁芯与转子的平面示意图；
图24是图23中的定子磁芯的立体示意图；
图25为本发明第十二实施例提供的无刷电机的定子磁芯与转子的平面示意图；
图26是图25中的定子磁芯的立体示意图；
图27为图20中的定子磁芯的另一种堆叠方式的立体示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
参照图1和图2，本发明提供的一种无刷电机500，包括定子100和可相对于定子100转动的转子200。
定子100包括定子磁芯101、安装到定子磁芯101的绝缘线架112、绕设于绝缘线架112的绕组102、安装到定子磁芯101的第一支撑架109和第二支撑架110。定子磁芯101由导磁材料制成。第一支撑架109和第二支撑架110分别安装到定子磁芯101的两轴向侧，用于支撑转子200的转轴201。具体的，定子磁芯101上具有供紧固件111穿过的通孔，第一支撑架109和第二支撑架110通过轴向的紧固件111连接，从而将定子磁芯101夹持并固定在两者之间。优选地，第一支撑架109和第二支撑架110分别为一体成型件。第一支撑架109和第二支撑架110分别具有环形的毂部109a、110a，用于安装轴承109b、110b，轴承109b、110b用于支撑转子200的转轴201，以使转轴201能相对于定子100转动。
第一实施例
参照图3，本实施例中的无刷电机为单相无刷电机，定子磁芯101包括轭部103、两个相对的主凸极104和两个相对的辅助凸极105。轭部103为闭合的框形轭部，包括分别与两个主凸极104连接的弧形侧壁103a、与两个辅助凸极105连接的直侧壁103b。两个弧形侧壁103a与两个直侧壁103b为一体成型，便于制造。当然，两个弧形侧壁103a和两个直侧壁103b也可以为离散成型。
本实施例中，主凸极104与弧形侧壁103a为离散成型。主凸极104与弧形侧壁103a连接处设有凹凸卡扣结构，该凹凸卡扣结构为设置在主凸极104径向外端的燕尾榫121及设置在弧形侧壁103a的燕尾槽122，燕尾榫121卡合在燕尾槽122中，从而将主凸极104与弧形侧壁103a连接并锁定起来。可以理解的，主凸极104也可以与弧形侧壁103a为一体成型。辅助凸极105与直侧壁103b为一体成型。或者，主凸极104与弧形侧壁103a，以及辅助凸极105与直侧壁103均为离散成型。
参照图4，每一绝缘线架112包括上绝缘线架113和下绝缘线架114。上绝缘线架113和下绝缘线架114分别安装到两个主凸极104的两轴向端，并分别覆盖到两个主凸极104的两轴向端面。上绝缘线架113和下绝缘线架114分别包括主体部113a、114a，主体部113a、114a的径向外端具有向两侧延伸的L型挡板113b、114b用于贴靠到定子轭部103的内侧表面。绕组102绕设于主体部113a、114a，绕组102与定子磁芯101之间被绝缘线架112隔开。
绕组102只绕设于两个主凸极104，两个辅助凸极105上没有绕设绕组102。主凸极104、辅助凸极105沿轭部103周向交替排列，两个主凸极104为相同极性，从而将该两个主凸极104之间的辅助凸极105感应成相反的极性。因此，本实施例电机500使用两个绕组102就形成了四个定子极，能够在提高电机500效率的前提下节省成本。同时，由于辅助凸极105上没有绕组，辅助凸极105的长度较小，能够节省空间。
每个主凸极104具有分别沿其两侧延伸的两个主极靴104a、104b，每个辅助凸极105具有分别沿其两侧延伸的辅助极靴105a、105b。本说明书中，该两侧分别定义为第一侧和第二侧。主极靴104a、104b的径向厚度沿远离主凸极104的方向逐渐减小，辅助极靴105a、105b的径向厚度沿远离辅助凸极105的方向逐渐减小。相邻的主极靴与辅助极靴之间相互分离，形成槽口106。槽口106可以减少漏磁，提高电机500的功率密度，从而提高电机500的工作效率。
由于为单相无刷电机，每个主凸极104、每个辅助凸极105分别形成有朝向转子200的定位凹槽108。每个主凸极104的定位凹槽108的中心位于两个主极靴104a、104b之间，优选地位于该主凸极104的径向中心线上。每个辅助凸极105的定位凹槽108的中心位于两个辅助极靴105a、105b之间，优选地位于该辅助凸极105的径向中心线上。主凸极104的定位凹槽108和辅助凸极105的定位凹槽108的截面形状为弧形。由于为单相无刷电机，定位凹槽108的设置能有效降低电机500的启动死点，避免电机500停在死点位置，提高电机500的启动能力。主凸极104、辅助凸极105的定位凹槽108分别设置在主凸极104、辅助凸极105的中心，还能使电机500具有双向启动能力。
转子200收容在两个主凸极104的主极靴104a、104b之间、两个辅助凸极105的辅助极靴105a、105b之间围合的空间内，转子200的外周面在同一圆周上。从而每个主凸极104的两个主极靴104a、104b、每个辅助凸极105的两个辅助极靴105a、105b与转子200之间分别形成气隙107，以允许转子200能够相对于定子100转动。
本实施例中，定位凹槽108两侧的气隙107厚度不是均匀的，也不是对称分布，因而电机500的双向启动能力不同。具体的，每个主凸极104的第一侧的主极靴104a的极面与第二侧的主极靴104b的极面长度相同，第一侧的主极靴104a的极面与转子200的外周面同心，第二侧的主极靴104b的极面与转子200的外周面不同心，即第二侧的主极靴104b的极面所对应的圆心偏移转子200的转动中心，且第一侧的主极靴104a的径向厚度大于第二侧的主极靴104b的径向厚度。每个辅助凸极105的第一侧的辅助极靴105a的极面与第二侧的辅助极靴105b的极面长度相同，第一侧的辅助极靴105a与转子200的外周面同心，第二侧的辅助极靴105b的极面与转子200的外周面不同心，即第二侧的辅助极靴105b的极面所对应的圆心偏移转子200的转动中心，且第一侧的辅助极靴105a的径向厚度大于第二侧的辅助极靴105b的径向厚度。从而使得每个主凸极104的两个主极靴104a、104b、每个辅助凸极105的两个辅助极靴105a、105b与转子200之间分别形成非对称的非均匀厚度的气隙107。采用非对称的非均匀厚度的气隙107，可以改变齿槽转矩(cogging)曲线，从而优化电机500的性能。
在一种替换方案中，每个主凸极104的第一侧的主极靴104a的极面与第二侧的主极靴104b的极面在同一圆周面，两者的极面长度相同，其所对应的圆心偏移转子200的转动中心。每个辅助凸极105的第一侧的辅助极靴105a的极面与第二侧的辅助极靴105b的极面在同一圆周面，两者的极面长度相同，其所对应的圆心偏移转子200的转动中心。从而使得每个主凸极104的两个主极靴104a、104b、每个辅助凸极105的两个辅助极靴105a、105b与转子200之间分别形成非对称的非均匀厚度的气隙107。
在另一种替换方案中，每个主凸极104的第一侧的主极靴104a的极面与第二侧的主极靴104b的极面在同一圆周面，两者的极面长度不相同，其所对应的圆心偏移转子200的转动中心。每个辅助凸极105的第一侧的辅助极靴105a的极面与第二侧的辅助极靴105b的极面在同一圆周面，两者的极面长度不相同，其所对应的圆心偏移转子200的转动中心。从而使得每个主凸极104的两个主极靴104a、104b、每个辅助凸极105的两个辅助极靴105a、105b与转子200之间分别形成非对称的非均匀厚度的气隙107。
槽口106的宽度不大于气隙107最小径向厚度的4倍，从而使得电机500的运转平稳、可靠，启动能力强。优选地，槽口106的宽度大于气隙107最小径向厚度，且不大于气隙107最小径向厚度的3倍。
参照图5，本实施例中，转子200包括转轴201、固定到转轴201的转子磁芯202、固定到转子磁芯202外周表面的多个永磁体203、以及永磁体固定架204。永磁体固定架204套设到转子磁芯202并紧箍多个永磁体203，从而将多个永磁体203固定住，防止松动。本实施例中，永磁体203的数量为4个。优选的，永磁体203为弧形永磁体，弧形永磁体的外周面在同一圆周上，且弧形永磁体的厚度是均匀的。
参照图6，图6显示了一种替换方案的转子200结构。与上述第一种方案不同的是，永磁体固定架204包括筒状的主体部205、分别连接到主体部205两轴端的两个连接部206，主体部205紧箍多个永磁体203，两个连接部206连接到转轴201。优选地，永磁体固定架204为一体成型件，例如注塑成型件。
第二实施例
参照图7，本实施例与第一实施例的主要区别是，每个主凸极104的两个主极靴104a、104b、每个辅助凸极105的两个辅助极靴105a、105b与转子200之间分别形成对称的均匀厚度的气隙107。
具体的，每个主凸极104的第一侧的主极靴104a的极面与第二侧的主极靴104b的极面相互对称，且第一侧的主极靴104a的极面、第二侧的主极靴104b的极面与转子200的外周面同心，即第一侧的主极靴104a的极面、第二侧的主极靴104b的极面所对应的圆心与转子200的转动中心重合。从而使每个主凸极104的两个主极靴104a、104b与转子200之间对应的气隙107厚度对称。每个辅助凸极105的第一侧的辅助极靴105a的极面与第二侧的辅助极靴105b的极面长度相同，第一侧的辅助极靴105a的极面、第二侧的辅助极靴105b的极面与转子200的外周面同心，即第一侧的辅助极靴105a的极面、第二侧的辅助极靴105b的极面所对应的圆心与转子200的转动中心重合。从而使每个辅助凸极105的两个辅助极靴105a、105b与转子200之间对应的气隙107厚度对称。从而每个主凸极104的两个主极靴104a、104b、每个辅助凸极105的两个辅助极靴105a、105b与转子200之间分别形成对称的均匀厚度的气隙107。采用对称的均匀厚度的气隙107，齿槽转矩(cogging)及启动角可以按规格设计，且电机500的双方向启动能力相同。
本实施例中，每个主凸极104的两个主极靴104a、104b与每个辅助凸极105的两个辅助极靴105a、105b的内侧面在同一圆周上且与转子200的转动中心重合，使两个主极靴104a、104b与转子200之间形成的气隙107的厚度与两个辅助极靴105a、105b与转子200之间形成的气隙107的厚度相同。
参照图8，本实施例中，转子200包括转轴201、固定到转轴201的转子磁芯202、嵌入到转子磁芯202内的多个永磁体203，本实施例中，永磁体203的数量为4个。永磁体203为弧形永磁体，弧形永磁体的厚度是不均匀的，其厚度从周向中心向两端逐渐减小。可以理解的，弧形永磁体的厚度也可以是均匀的，其厚度从周向中心到两端是相同的。
参照图9，图9显示了一种替换的转子200的结构。该转子200与图8所示的转子200的主要区别是，永磁体203为方形永磁体，方形永磁体的厚度是均匀的。
第三实施例
参照图10，本实施例与第二实施例的主要区别是，每个主凸极104中，其中第一侧的主极靴104a与相邻的辅助凸极105的辅助极靴105b之间形成的槽口106的中心沿远离该主凸极104的方向偏向于辅助凸极105，第二侧的主极靴104b与相邻的辅助凸极105的辅助极靴105a之间形成的槽口106的中心沿靠近该主凸极104的方向偏向于主凸极104。
每个主凸极104的两个主极靴104a、104b、每个辅助凸极105的两个辅助极靴105a、105b与转子200之间分别形成非对称的均匀厚度的气隙107。
具体的，每个主凸极104的第一侧的主极靴104a的极面长度大于第二侧的主极靴104b的极面长度，且第一侧的主极靴104a的极面、第二侧的主极靴104b的极面与转子200的外周面同心，即第一侧的主极靴104a的极面、第二侧的主极靴104b的极面所对应的圆心与转子200的转动中心重合。每个辅助凸极105的第一侧的辅助极靴105a的极面长度大于第二侧的辅助极靴105b的极面长度，第一侧的辅助极靴105a的极面、第二侧的辅助极靴105b的极面与转子200的外周面同心，即第一侧的辅助极靴105a的极面、第二侧的辅助极靴105b的极面所对应的圆心与转子200的转动中心重合。从而使得每个主凸极104的两个主极靴104a、104b、每个辅助凸极105的两个辅助极靴105a、105b与转子200之间分别形成非对称的均匀厚度的气隙107。采用非对称的均匀厚度的气隙107能够优化电机500的齿槽效应(cogging)，且电机500具有的定向启动能力。
转子200的结构与图8所示的转子200结构相似，不再赘述。可以理解地，该电机500也可以使用如图5、图6所述的转子200。
第四实施例
参照图11，与第二实施例不同的是，主凸极104的定位凹槽108、辅助凸极105的定位凹槽108的中心偏移主凸极104、辅助凸极105的径向中心，并分别位于主凸极104的第一侧的主极靴104a、辅助凸极105的第一侧的辅助极靴105a的极面上，从而使得主凸极104的两个主极靴104a、104b、辅助凸极105的两个辅助极靴105a、105b与转子200之间形成非对称的非均匀厚度的气隙107。定位凹槽108的中心偏移主凸极104、辅助凸极105的径向中心，使电机500具有定向的启动能力。
第五实施例
参照图12和图13，与第三实施例不同的是，定子磁芯101包括层叠的第一定子磁芯片101a和第二定子磁芯片101b。第一定子磁芯片101a和第二定子磁芯片101b的极靴长度不完全相同，因此，第一定子磁芯片101a和第二定子磁芯片101b在槽口106处出现错位。例如，第一定子磁芯片101a的极靴106a比第二定子磁芯片101b的极靴106b短，从而在槽口106处出现错位。
优选地，第一定子磁芯片101a每个凸极(例如主凸极104、辅助凸极105)两侧的极靴长度不同，第二定子磁芯片101b每个凸极(例如主凸极104、辅助凸极105)两侧的极靴长度不同。更优选地，将第一定子磁芯片101a翻转180度后就作为第二定子磁芯片101b，即，第一定子磁芯片101a和第二定子磁芯片101b的结构完全相同，以便于制造。在具体叠置时，先将第二定子磁芯片101b翻转180度，再与第一定子磁芯片101a叠置，使第一定子磁芯片101a的每个主凸极104的径向中心、每个辅助凸极105的径向中心与第二定子磁芯片101b的每个主凸极104的径向中心、每个辅助凸极105的径向中心沿电机500轴向对齐，从而得到了具有错位结构的槽口106。在保障了防漏磁的基础上，降低了电机500的齿槽效应。由于第一定子磁芯片101a和/或第二定子磁芯片101b每个凸极的两侧的极靴长度不同，可以理解地与转子200之间形成非对称气隙107。同时，根据需要，所述气隙107可以为均匀气隙107，或者参见第一实施例，采用多种方式使得所述气隙107为非均匀气隙107。
本实施例中，定子磁芯101可以是一层第一定子磁芯片101a与一层第二定子磁芯片101b交替叠置。可以理解的，也可以采用若干层第一定子磁芯片101a、若干层第二定子磁芯片101b交替叠置。
第六实施例
参照图14和图15，本实施例与图12所示实施例的相同之处在于，定子芯片101包括叠置的第一定子芯片101a和第二定子芯片101b。不同的是，第一定子芯片101a每个凸极两侧的极靴(例如主凸极104两侧的第一主极靴104a、第二主极靴104b、辅凸极105两侧的第一辅助极靴105a、第二辅助极靴105b)的内侧面与转子200的外周面距离不同，例如，第一定子芯片101a的第一主极靴104a比第二主极靴104b更靠近转子200，第一定子芯片101a的第一辅助极靴105a比第二辅助极靴105b更靠近转子200。而第二定子芯片101b更好相反，即，第二定子芯片101a的第一主极靴104a比第二主极靴104b更远离转子200，第二定子芯片101b的第一辅助极靴105a比第二辅助极靴105b更远离转子200。因此，主凸极104、辅助凸极105的极面不是平面，而是具有错层结构。
优选地，将第一定子芯片101a翻转180度后作为第二定子芯片101b，即，第一定子磁芯片101a与第二定子磁芯片101b的结构完全相同。具体叠置时，先将第二定子磁芯片101b翻转180度，再与第一定子磁芯片101a叠置，使第一定子磁芯片101a的每个主凸极104的径向中心、每个辅助凸极105的径向中心与第二定子磁芯片101b的每个主凸极的径向中心、每个辅助凸极105的径向中心沿电机500轴向对齐，从而得到具有错位或错层结构的极面。由于第一定子磁芯片101a和/或第二定子磁芯片101b每个凸极的两侧的极靴与转子200的距离不同，可以理解地与转子200之间形成非对称非均匀气隙107。
本实施例中，定子磁芯101可以是一层第一定子磁芯片101a与一层第二定子磁芯片101b交替叠置。可以理解的，也可以采用若干层第一定子磁芯片101a、若干层第二定子磁芯片101b交替叠置。
第七实施例
参照图16，与第一实施例不同的是，本实施例中，辅助凸极105与直侧壁103b也为离散成型。辅助凸极105与直侧壁103b连接处设有凹凸卡扣结构，该凹凸卡扣结构为设置在辅助凸极105径向外端的燕尾榫123及设置在直侧壁103b的燕尾槽124，燕尾榫123卡合在燕尾槽124中，从而将辅助凸极105与直侧壁103b连接并锁定起来。
每个主凸极104的主极靴104a、104b与相邻的辅助凸极105的辅助极靴105a、105b连接形成一个闭合的内环部119。该连接处形成磁阻较大的磁桥116。对比于采用槽口106的设计，主极靴104a、104b与辅助极靴105a、105b之间设计的磁桥116有利于减少震动和噪声，同时避免或减少了启动死点，提高了电机500启动的可靠性。此外，闭环的内环部119有利于保持主凸极104、辅助凸极105的相对位置，方便绕组102的装配。
磁桥116的径向外侧面具有轴向的凹槽117。该凹槽117的数量为奇数个。在本实施例中，凹槽117的数量为3个，间隔排列在磁桥116的径向外侧面。凹槽117的截面形状为U型，当然，凹槽117的截面形状也可以为弧形等其它形状。凹槽117的设计有利于增加磁桥116的磁阻。
转子200收容在内环部119围合的空间内。转子200的外周面在同一圆周上，在第一种方案中，每个主凸极104的两个主极靴104a、104b相互对称且两者的极面与转子200的外周面同心，每个辅助凸极105的两个辅助极靴105a、105b相互对称且两者的极面与转子200的外周面同心，从而使得每个主凸极104的两个主极靴104a、104b、每个辅助凸极105的两个辅助极靴105a、105b与转子200之间分别形成对称的均匀厚度的气隙107。
在一种替换方案中，每个主凸极104的两个主极靴104a、104b相互对称且两者的极面与转子200的外周面不同心，即两个主极靴104a、104b的极面所对应的圆心偏移转子200的转动中心，每个辅助凸极105的两个辅助极靴105a、105b相互对称且两者的极面与转子200的外周面不同心，即两个辅助极靴105a、105b的极面所对应的圆心偏移转子200的转动中心。从而使得每个主凸极104的两个主极靴104a、104b、每个辅助凸极105的两个辅助极靴105a、105b与转子200之间分别形成非对称的非均匀厚度的气隙107。
转子200的结构除了第一实施例中提供的第一种方案和第二种方案的转子200的结构外(如图5所示、如图6所示)，还有第三种替换方案。具体的，如图8所示，转子200包括转轴201、固定到转轴201的转子磁芯202、嵌入到转子磁芯202内的多个永磁体203。本实施例中，永磁体203的数量为4个。永磁体203为弧形永磁体，弧形永磁体的厚度从周向中心向两端逐渐减小。可以理解的，如图9所示，永磁体203也可以为方形永磁体，方形永磁体的厚度是均匀的。
第八实施例
参照图17，与第七实施例不同的是，磁桥116的径向外侧面具有轴向的通孔118，采用通孔118的设计，同样可以增加磁阻。通孔118的数量为3个，沿磁桥116径向外侧面间隔分布。其中，中间的通孔118的直径大于两侧的通孔118的直径，从而使得磁桥116的中心处具有最大的磁阻。
第九实施例
参照图18和图19，本实施例与第一实施例的主要区别是，槽口106不是沿着电机500轴向贯穿整个定子磁芯101，而是仅仅贯穿一部分，即，每个主极靴104a与相邻辅助极靴105b通过一磁桥116相连。每个主极靴104b与相邻辅助极靴105a通过另一磁桥116相连。所述磁桥116沿转子轴向的厚度小于定子磁芯101其它部分，例如主极靴104a、104b以及辅助极靴105a、105b，沿转子轴向的厚度。
具体地，定子磁芯101包括沿电机500轴向层叠的第一定子磁芯片101a和第二定子磁芯片101b。第一定子磁芯片101a的主凸极104、辅助凸极105的径向中心分别与第二定子磁芯片101b的主凸极104、辅助凸极105的径向中心重合。第一定子磁芯片101a的每个主凸极104的两个主极靴104a、104b分别与相邻的辅助凸极105的辅助极靴105b、105a隔开从而形成槽口106，第二定子磁芯片101b的每个主凸极104的两个主极靴104a、104b分别与相邻的辅助凸极105的辅助极靴105b、105a连接。转子200收容在第一定子磁芯片101a、第二定子磁芯片101b的极靴之间围合的空间内。
本实施例中，第一定子磁芯片101a的每个主凸极104的两个主极靴104a、104b中，第一侧的主极靴104a的极面长度与第二侧的主极靴104b的极面长度相同，第一侧的主极靴104a的极面与转子200的外周面同心，第二侧的主极靴104b的极面与转子200的外周面不同心，第一定子磁芯片101a的每个辅助凸极105的两个辅助极靴105a、105b中，第一侧的辅助极靴105a的极面长度与第二侧的辅助极靴105b的极面长度相同，第一侧的辅助极靴105a的极面且与转子200的外周面同心，第二侧的辅助极靴105b的极面与转子200的外周面不同心。因此，第一定子芯片106a与转子200之间的气隙107的径向厚度不是均匀的，第一定子磁芯片101a每个主凸极104的主极靴104a、104b对应的气隙107不是对称的，每个辅助凸极105的辅助极靴105a、105b对应的气隙107也不是对称的。
第二定子磁芯片101b的每个主凸极104的两个主极靴104a、104b分别与相邻的辅助凸极105的辅助极靴105a、105b的连接处形成磁桥116。所述第二定子磁芯片101b的每个主凸极104的极面与第一定子芯片101a的对应主凸极104的极面在同一个弧面，每个辅助凸极105的极面与第一定子芯片101a的对应辅助凸极105的极面在同一个弧面。
磁桥116的径向外侧面具有轴向的凹槽117，凹槽117设有有利于增加磁阻。该凹槽117的数量为奇数。本实施例中，凹槽117的数量为3个，沿磁桥116的径向外侧面间隔分布，其中至少一个凹槽117或至少一个凹槽117的部分暴露在槽口106中。优选的，凹槽117的截面形状为U型或其他形状。
第一定子磁芯片101a的相邻凸极连接处采用槽口106设计以及第二定子磁芯片110b的相邻凸极连接处采用磁桥116的设计，能够减少由于槽口106的存在而产生的震动和噪声，使得电机500运转平稳，同时减少或避免了启动死点，提高电机500启动的可靠性。
本实施例中，定子磁芯101可以是一层第一定子磁芯片101a与一层第二定子磁芯片101b交替叠置。可以理解的，也可以采用若干层第一定子磁芯片101a、若干层第二定子磁芯片101b交替叠置。本实施例的电机500使用的转子200结构如图8所示，不再赘述。
第十实施例
参照图20和图21，与第九实施例不同的是，第一定子磁芯片101a的每个主凸极104的第一侧、第二侧的主极靴104a、104b的极面与转子200的外周面同心，第一侧的主极靴104a的极面长度大于第二侧的主极靴104b的极面长度，第一定子磁芯片101a的每个辅助凸极105的第一侧、第二侧的辅助极靴105a、105b的极面与转子200的外周面同心，第一侧的辅助极靴105a的极面长度大于第二侧的辅助极靴105b的极面长度，从而第一定子磁芯片101a的主极靴104a、104b、辅助极靴105a、105b与转子200之间形成非对称的均匀厚度的气隙107。第二定子磁芯片101b的每个主凸极104的第一侧、第二侧的主极靴104a、104b的极面与转子200的外周面同心，第一侧的主极靴104a的极面长度大于第二侧的主极靴104b的极面长度，第二定子磁芯片101b的每个辅助凸极105的第一侧、第二侧的辅助极靴105a、105b的极面与转子200的外周面同心，第一侧的辅助极靴105a的极面长度大于第二侧的辅助极靴105b的极面长度，从而第二定子磁芯片101b的主极靴104a、104b、辅助极靴105a、105b与转子200之间形成非对称的均匀厚度的气隙107。
其中，第一定子磁芯片101a的每个主凸极104的极面与第二定子磁芯片101b对应的主凸极104的极面在同一个弧面，第一定子磁芯片101a的每个辅助凸极105的极面分别与第二定子磁芯片101b对应的辅助凸极105的极面在同一个弧面，从而使得第一定子磁芯片101a与转子200之间的气隙107厚度与第二定子磁芯片101b与转子200之间的气隙107厚度相同，减少了震动和噪声，电机500运转平稳、可靠，提高了电机500的工作效率。
如图22所示，定子磁芯101可以是一层第一定子磁芯片101a与一层第二定子磁芯片101b交替叠置。可以理解地，也可以采用若干层第一定子磁芯片101a、若干层第二定子磁芯片101b交替叠置。
本实施例的电机500使用的转子200如图5所示。可以理解地，图6所示的转子200可适用于本实施例的电机500。
第十一实施例
参照图23和24，与第九实施例不同的是，磁桥116具有轴向的通孔118，通孔118的设有有利于增加磁阻。该通孔118的数量为奇数。本实施例中，通孔118的数量为3个，且中间通孔118的直径大于两侧通孔118的直径，通孔118沿磁桥116的周向间隔分布，中间的通孔118暴露在槽口106中，其两侧的通孔118的部分被第一定子磁芯片101a所遮挡。
第十二实施例
参照图25和图26，与第十实施例不同的是，磁桥116具有轴向的通孔118，通孔118的设有有利于增加磁阻。该通孔118的数量为奇数。本实施例中，通孔118的数量为3个，且中间通孔118的直径大于两侧通孔118的直径，通孔118沿磁桥116的周向间隔分布，中间的通孔118暴露在槽口106中，其两侧的通孔118的部分被第一定子磁芯片101a所遮挡。
如图27所示，定子磁芯101可以是一层第一定子磁芯片101a与一层第二定子磁芯片101b交替叠置。可以理解地，也可以采用若干层第一定子磁芯片101a、若干层第二定子磁芯片101b交替叠置。
以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种无刷电机，包括定子和可相对于定子转动的转子；所述定子包括定子磁芯和绕组；所述定子磁芯包括轭部、与轭部连接的两个相对的主凸极，所述绕组绕设于所述两个主凸极，每个所述主凸极具有分别沿其两侧延伸的两个主极靴，其特征在于：所述定子磁芯还包括两个辅助凸极，所述主凸极、辅助凸极沿所述轭部周向交替排列，所述辅助凸极未绕设所述绕组，每个所述辅助凸极具有分别沿其两侧延伸的两个辅助极靴；所述转子收容在所述主极靴之间、辅助极靴之间围合的空间内；所述主极靴及所述辅助极靴与转子之间形成非均匀厚度的气隙。
2.根据权利要求1所述的无刷电机，其特征在于：每个所述主凸极的两个主极靴中至少一个的极面对应的圆心偏离所述转子的转动中心；每个所述辅助凸极的两个辅助极靴中至少一个的极面对应的圆心偏离所述转子的转动中心。
3.根据权利要求1所述的无刷电机，其特征在于：每个所述主凸极的两个主极靴的极面在同一个圆周面上，其对应的圆心偏离所述转子的转动中心；每个所述辅助凸极的两个辅助极靴的极面在同一个圆周面上，其对应的圆心偏离所述转子的转动中心。
4.根据权利要求1或2所述的无刷电机，其特征在于：每个所述主凸极的两个主极靴的周向长度不相同，每个所述辅助凸极的两个辅助极靴的周向长度不相同。
5.根据权利要求1所述的无刷电机，其特征在于：每个所述主极靴与相邻的所述辅助极靴之间具有槽口。
6.根据权利要求1所述的无刷电机，其特征在于：每个所述主极靴与相邻的所述辅助极靴之间具有磁阻较大的磁桥。
7.根据权利要求6所述的无刷电机，其特征在于：所述磁桥的径向外侧面具有凹槽。
8.根据权利要求7所述的无刷电机，其特征在于：所述凹槽的截面形状为U型。
9.根据权利要求1所述的无刷电机，其特征在于：每个所述主凸极的两个主极靴的中间、每个所述辅助凸极的两个辅助极靴的中间分别具有朝向所述转子的定位凹槽。
10.根据权利要求1所述的无刷电机，其特征在于：所述转子包括转轴、固定到转轴的转子磁芯、安装到所述转子磁芯外周表面的多个永磁体以及永磁体安装架，所述永磁体安装架紧箍在所述多个永磁体的外周。
11.根据权利要求10所述的无刷电机，其特征在于，所述永磁体安装架为注塑件，包括圆筒状的主体部以及分别连接到主体部两端的两个连接部，所述主体部紧箍所述永磁体，所述连接部连接所述主体部与所述转轴。
12.根据权利要求1所述的无刷电机，其特征在于：所述转子包括转轴、固定到转轴的转子磁芯以及嵌入到转子磁芯内的多个永磁体。
13.根据权利要求12所述的无刷电机，其特征在于：所述永磁体为弧形永磁体。
14.根据权利要求13所述的无刷电机，其特征在于：所述弧形永磁体的厚度从周向中心向两端逐渐减小。
15.根据权利要求1所述的无刷电机，其特征在于：所述主凸极和/或辅助凸极与所述轭部离散成型；所述主凸极和/或辅助凸极与所述轭部连接处设有凹凸卡扣结构。
16.根据权利要求1所述的无刷电机，其特征在于：所述定子磁芯包括叠置的第一定子磁芯片和第二定子磁芯片，所述第一定子磁芯片和所述第二定子磁芯片相互叠置的极靴的内侧面与与所述转子的外周面的距离不同。
17.根据权利要求16所述的无刷电机，其特征在于：所述第一定子磁芯片的每一主凸极的一侧的主极靴的内侧面与所述转子的外周面的距离大于所述第二定子磁芯片对应叠置的主极靴的内侧面与所述转子的外周面的距离，而所述第一定子磁芯片的该主凸极另一侧的主极靴的内侧面与所述转子的外周面的距离小于所述第二定子磁芯片对应叠置的主极靴的内侧面与所述转子的外周面的距离；所述第一定子磁芯片的每一辅助凸极的一侧的辅助极靴的内侧面与所述转子的外周面的距离大于所述第二定子磁芯片对应叠置的辅助极靴的内侧面与所述转子的外周面的距离，而所述第一定子磁芯片的该辅助凸极另一侧的辅助极靴的内侧面与所述转子的外周面的距离小于所述第二定子磁芯片对应叠置的辅助极靴的内侧面与所述转子的外周面的距离。
18.根据权利要求16或17所述的无刷电机，其特征在于：所述第一定子磁芯片和所述第二定子磁芯片的结构完全相同，所述第一定子磁芯片相对所述第二定子磁芯片翻转180度。
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