CN106612019B - 电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机，包括转子和至少两个定子分块，至少两个定子分块分别设在转子外周，每个定子分块分别包括两个齿部铁芯和定子轭部铁芯，两个齿部铁芯沿转子的周向间隔开布置,定子轭部铁芯形成为沿转子的周向延伸的弧形，定子轭部铁芯的两端分别与两个齿部铁芯相连，且齿部铁芯和轭部铁芯的至少一个上绕线，绕线部位设有绝缘层。根据本发明实施例的电机，电机定子由相互独立的齿部铁芯和轭部铁芯构成，不仅强化了定子的聚磁能力，降低了定子铁芯的材料投入，而且非对称结构的定子分块，能够调节局部磁场，实现转子在启动与停止时处在相同固定的位置，方便电机启动。

Description

电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体地，涉及一种电机。

背景技术

单相电机的通过在定子铁芯上设置齿部聚磁，并通过调节齿部的轴向尺寸调节点解聚磁能力，相关技术中的单向电机的定子在生产过程中，定子轭部和定子齿部采用同一块硅钢片冲压而成，多层硅钢片叠加后的厚度与定子铁芯的总厚度相同，一旦定子铁芯和硅钢片的厚度固定之后很难改变，而且无法对定子铁芯的局部进行加厚，由此，不仅增加了定子铁芯的用量，还增加了定子铁芯的质量，影响电机的工作性能。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本发明提出一种电机，该电机通过设置不对称磁场，保证转子停止工作后均停在固定的位置，以达到方便实现启停的目的。

根据本发明实施例的电机，包括转子和至少两个定子分块，至少两个所述定子分块分别设在所述转子外周，每个所述定子分块分别包括两个齿部铁芯和定子轭部铁芯，两个所述齿部铁芯沿所述转子的周向间隔开布置,所述定子轭部铁芯形成为沿所述转子的周向延伸的弧形，所述定子轭部铁芯的两端分别与两个所述齿部铁芯相连,且所述齿部铁芯和所述轭部铁芯的至少一个上绕线，绕线部位设有绝缘层。

根据本发明实施例的电机，电机定子由相互独立的齿部铁芯和轭部铁芯构成，与相关技术中的整体结构的电机定子相比，能够根据定子的要求合理设置齿部铁芯和轭部铁芯的尺寸，不仅强化了定子的聚磁能力，还减小了定子的质量，减少了定子铁芯的材料投入，而且优化了电机的磁场结构，提升了电机的工作性能，再者，通过在齿部铁芯或定子轭部铁芯上设置绝缘层并在绝缘层外绕设绕线，提高了齿部铁芯和定子轭部铁芯的结构稳定性与独立性，防止齿部铁芯与定子轭部铁芯之间相互影响，而且非对称结构的定子分块，能够调节局部磁场，能够实现转子在启动与停止时处在相同固定的位置，方便电机启动。

另外，根据本发明实施例的电机，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，每个所述齿部铁芯分别包括主体部和齿尖伸长部，所述主体部大致形成为沿所述转子的径向延伸的柱状，所述主体部与所述定子轭部铁芯相连，所述齿尖伸长部设在所述主体部的朝向所述转子的一端，所述齿尖伸长部沿所述转子的轴向向所述转子的至少一端延伸。

根据本发明的一个实施例，至少一个所述齿部铁芯的所述齿尖伸长部沿所述转子的轴向延伸的长度与其他所述齿部铁芯的所述齿尖伸长部沿所述转子的轴向延伸的长度不等。

根据本发明的一个实施例，所述齿尖伸长部的至少一端设有沿所述转子的径向向所述转子的中心延伸的凸台。

根据本发明的一个实施例，至少一个所述凸台朝向所述转子突出的高度与其他所述凸台朝向所述转子突出的高度不等。

根据本发明的一个实施例，至少一个所述凸台与所述转子轴向一端的距离不等于其他所述凸台与所述转子轴向一端的距离。

根据本发明的一个实施例，至少一个所述齿部铁芯的所述齿尖伸长部的内周面与所述转子的外周面之间的距离不等于其他所述齿部铁芯的所述齿尖伸长部的内周面与所述转子的外周面之间的距离。

根据本发明的一个实施例，至少两个所述齿部铁芯在所述转子的周向上间隔开的距离不等。

根据本发明的一个实施例，所述齿部铁芯由多个沿所述转子的周向叠置的齿部铁芯叠片组成，所述轭部铁芯由多个沿所述转子的轴向叠置的轭部铁芯叠片组成，至少两个所述齿部铁芯由不同个数的齿部铁芯叠片组成。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的电机的定子与转子的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的电机的定子的结构示意图；

图3是根据本发明另一实施例的电机的定子的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的电机的齿部铁芯的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的电机的定子分块的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的电机的定子分块的装配示意图。

附图标记：

10：转子；

20：定子分块；

21：齿部铁芯；211：主体部；212：齿尖伸长部；213：凸台；

22：定子轭部铁芯；23：绕线；24：绝缘层。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图1至图6具体描述根据本发明实施例的电机包括转子10和至少两个定子分块20。

具体而言，转子10至少由永磁体和轴构成，至少两个定子分块20分别设在转子10外周，每个定子分块20分别包括两个齿部铁芯21和定子轭部铁芯22，两个齿部铁芯21沿转子10的周向间隔开布置，定子轭部铁芯22形成为沿转子10的周向延伸的弧形，定子轭部铁芯22的两端分别与两个齿部铁芯21相连，且齿部铁芯21和轭部铁芯22的至少一个上绕线23，绕线23部位设有绝缘层24。

换言之，该电机主要由转子10和至少两个定子分块20组成，定子分块20的数量多于或等于两块，每个定子分块20主要由两个齿部铁芯21和定子轭部铁芯22组成，定子轭部铁芯22沿转子10的轴向延伸，两个齿部铁芯21分别连接在定子轭部铁芯22在转子10的径向上的两端，且两个齿部铁芯21沿转子10的周向间隔布置，也就是说，定子轭部铁芯22形成一个弧形，且弧形的圆心位置落在转子10的中心轴上，定子分块20沿上的齿部铁芯21在转子10的周向上间隔布置，且相邻齿部铁芯21之间的距离不等。

进一步地，齿部铁芯21和定子轭部铁芯22上设有绕线23，其中，绕线23可以绕设在齿部铁芯21上，也可以绕设在定子轭部铁芯22上，同样也可以在齿部铁芯21和定子轭部铁芯22上均绕设绕线23，其中，绕线23与齿部铁芯21或绕线23与定子轭部铁芯22之间设有绝缘层24，绝缘层24可以是垫入的绝缘膜、喷涂的绝缘漆、涂装的胶水等有绝缘作用的介质。

由此，根据本发明实施例的电机，电机定子由相互独立的齿部铁芯21和定子轭部铁芯22构成，与相关技术中的整体结构的电机定子相比，能够根据定子的要求合理设置齿部铁芯21和定子轭部铁芯22的尺寸，不仅强化了定子的聚磁能力，还减小了定子的质量，减少了定子铁芯的材料投入，而且优化了电机的磁场结构，提升了电机的工作性能。

再者，通过在齿部铁芯21或定子轭部铁芯22上设置绝缘层24并在绝缘层24外绕设绕线23，提高了齿部铁芯21和定子轭部铁芯22的结构稳定性与独立性，防止齿部铁芯21与定子轭部铁芯22之间相互影响，而且非对称结构的定子分块20，能够调节局部磁场，能够实现转子10在启动与停止时处在相同固定的位置，方便电机启动。

其中，每个齿部铁芯21分别包括主体部211和齿尖伸长部212，主体部211大致形成为沿转子10的径向延伸的柱状，主体部211与定子轭部铁芯22相连，齿尖伸长部212设在主体部211的朝向转子10的一端(即主体部211的内端)，齿尖伸长部212沿转子10的轴向向转子10的至少一端延伸。

也就是说，每个齿部铁芯21主要由主体部211和齿尖伸长部212组成，主体部211延转子10的径向延伸，齿尖伸长部212沿转子10的轴向延伸，主体部211的内侧与齿尖伸长部212的外侧固定相连，其中，齿尖伸长部212可以沿转子10的轴向分别朝向两个方向延伸，具体地，可以理解为，每一个构成齿部铁芯21的硅钢片大致形成一个“T”形结构，齿尖伸长部212也可以沿转子10的轴向向一个方向延伸，每一个构成齿部铁芯21的硅钢片大致形成一个“L”形结构。

该电机的齿部铁芯21的结构简单，有利于提高齿部铁芯21在转子10轴向上尺寸的可调节性，并且可以根据电机定子的要求调节齿尖伸长部212的伸长长度，不会对齿部铁芯21的整体结构和性能产生影响，而且在不会影响定子轭部铁芯22的聚磁能力的前提下降低了定子轭部铁芯22的厚度，减少了材料投入。

可选地，至少一个齿部铁芯21的齿尖伸长部212沿转子10的轴向延伸的长度与其他齿部铁芯21的齿尖伸长部212沿转子10的轴向延伸的长度不等。

也就是说，齿部铁芯21上齿尖伸长部212的长度并不完全相等，例如可以是其中的部分齿尖伸长部212的长度相等，其余齿尖伸长部212的长度相等，也可以是所有齿尖伸长部212的长度均不相等。

由此，长度不等的齿尖伸长部212可以保证电机定子形成的磁场强度在转子10的周向上各不相等，电子定子与转子10之间的相互作用力随转子10的旋转而产生变化，由此能够保证转子10断电后停止的位置相同，为电机的下次启动做好准备。

可选地，齿尖伸长部212的至少一端设有沿转子10的径向向转子10的中心延伸的凸台213。

具体地，如图3所示，齿尖伸长部212的一端设有凸台213，凸台213与齿尖伸长部212的端部相连并沿转子10的径向向内延伸，凸台213设置在转子10端部的外侧且止档在转子10的端部，限制转子10在轴向上的活动范围。

在本发明的一些具体实施方式中，齿尖伸长部212的两端分别设有凸台213。其中，齿尖伸长部212两端凸台213内侧之间的距离大致等于转子10的轴向长度，转子10设置在齿尖伸长部212两端的凸台213之间，保证转子10在旋转过程中不会产生轴向位移。

由此，通过在齿尖伸长部212的端部设置凸台213，一方面，增加了齿部铁芯21的长度，强化了齿部铁芯21的聚磁能力，另一方面，利用凸台213限制转子10的轴向位移，防止转子10在旋转过程中产生轴向位移造成损坏，提升了电机的工作稳定性，延长了电机的使用寿命。

可选地，根据本发明的一个实施例，至少一个凸台213朝向转子10突出的高度与其他凸台213朝向转子10突出的高度不等。

也就是说，所有凸台213在转子10径向方向上的长度并不相等，其中，可能出现一个或多个长度尺寸较大或较小的凸台213。通过在控制齿尖伸长部212两端的凸台213的延伸长度，调整电机局部铁芯的结构，进而调节电机铁芯的磁场结构，以达到局部磁场不对称，由此，电机停止工作后，转子10每次均能够停在同一位置，降低了电机下次启动时转子10的阻力，有利于电机的下次启动，提升了电机的工作性能。

此外，至少一个凸台213与转子10轴向一端的距离不等于其他凸台213与转子10轴向一端的距离。

具体而言，凸台213设置在齿尖伸长部212的两端，凸台213的端部与转子10的端部之间设有一定的距离，根据本发明实施例的电机的所有凸台213端部与转子10端部之间的距离不完全相等，其中可能出现部分的齿尖伸长部212在转子10轴向上的长度较大或较小，也可能是凸台213在转子10轴向上的延伸长度较大或较小。

由此，通过调节凸台213端部与转子10端部距离的不等性，实现定子铁芯结构的不对称性，进而控制定子铁芯磁场的局部不对称性，进而保证电机转子10每次在停止工作后均位于电机内相同的位置，有利于电机的停止和下次启动，降低了电机的损伤与能量消耗。

进一步地，至少一个齿部铁芯21的齿尖伸长部212的内周面与转子10的外周面之间的距离不等于其他齿部铁芯21的齿尖伸长部212的内周面与转子10的外周面之间的距离。

具体地，齿部铁芯21朝向转子10的一侧形成与转子10外壁面相切的平面，其中，所有齿部铁芯21朝向转子10的端面与转子10的外壁面之间的距离并不完全相等，也就是齿尖伸长部212与转子10之间的距离不完全相等，可以是一个或一部分齿尖伸长部212与转子10之间的距离较大，也可以是一个或一部分齿尖伸长部212与转子10之间的距离较小。

通过调节齿尖伸长部212与转子10之间的距离，实现定子铁芯结构的不对称性，进而控制定子铁芯磁场的局部不对称性，进而保证电机转子10每次在停止工作后均位于电机内相同的位置，有利于电机的停止和下次启动，降低了电机的损伤与能量消耗。

在本发明的另一些具体实施方式中，至少两个齿部铁芯21在转子10的周向上间隔开的距离不等。

换言之，所有齿部铁芯21在转子10轴向上的间距并不完全相等，其中，齿部铁芯21沿转子10的轴向间隔开布置，相邻齿部铁芯21之间距离的大小能够调节定子铁芯局部的聚磁能力，通过调节相邻齿部铁芯21之间的距离，实现定子铁芯结构的不对称性，进而控制定子铁芯磁场的局部不对称性，进一步保证电机转子10每次在停止工作后均位于电机内相同的位置，进一步提升电机的启动速率。

其中，齿部铁芯21由多个沿转子10的周向叠置的齿部铁芯叠片组成，定子轭部铁芯22由多个沿转子10的轴向叠置的定子轭部铁芯叠片组成，至少两个齿部铁芯21由不同个数的齿部铁芯叠片组成。

也就是说，齿部铁芯21由若干个截面形状相同的齿部铁芯叠片叠压而成，定子轭部铁芯22同样由若干截面相同的定子轭部铁芯叠片叠压构成，不同的是，齿部铁芯21中的齿部铁芯叠片沿转子10的周向依次叠加，定子轭部铁芯22的定子轭部铁芯叠片沿转子10的轴向依次叠加布置，且定子分块20上的两个齿部铁芯21内齿部铁芯叠片的数量不同。

由此，齿部铁芯21和定子轭部铁芯22分别采用沿转子10周向或轴向的硅钢片叠加而成，通过控制齿部铁芯叠片和定子轭部铁芯叠片的尺寸和叠加数量调节定子分块20的沿转子10轴向和周向的延伸尺寸，不仅优化了定子的结构设计，强化了定子的聚磁能力，还减少了材料的投入，降低了电机的生产成本。

再者，不同数量齿部铁芯叠片组成的齿部铁芯21的聚磁能力不同，从而控制电机铁芯磁场的不对称性，进而为能够控制电机转子10的启动时与停止在相同的位置，不仅能够控制电机的停止位置，还有利于电机的启动。

进一步地，齿部铁芯21和定子轭部铁芯22的至少一个上绕线23，绕线23部位设有绝缘层24，如图2和6所示，齿部铁芯21和定子轭部铁芯22上设有绕线23，其中，绕线23可以绕设在齿部铁芯21上，也可以绕设在定子轭部铁芯22上，同样也可以在齿部铁芯21和定子轭部铁芯22上均绕设绕线23，其中，绕线23与齿部铁芯21或绕线23与定子轭部铁芯22之间设有绝缘层24，绝缘层24可以是垫入的绝缘膜、喷涂的绝缘漆、涂装的胶水等有绝缘作用的介质。

通过在齿部铁芯21或定子轭部铁芯22上设置绝缘层24并在绝缘层24外绕设绕线23，一方面能够将叠加一起的齿部铁芯叠片和轭部铁芯叠片固定连接形成一个整体结构，防止齿部铁芯叠片或轭部铁芯叠片脱落，另一方面利用绕设在齿部铁芯21和定子轭部铁芯22上的绕线23产生磁场驱动转子10旋转，进而保证电机正常工作，而且充分利用了电机的内部空间，缩小了电机尺寸。

下面结合附图1描述根据本发明的一个具体实施例，电机主要由转子10和三个定子分块20组成，三个定子分块20设置在转子10的外部并沿转子10的周向不对称布置。

具体而言，定子分块20主要由两个齿部铁芯21和定子轭部铁芯22组成，定子轭部铁芯22沿转子10的轴向延伸，且定子轭部铁芯22的两端分别与齿部铁芯21可接相连，三个定子分块20上的齿部铁芯21之间的距离各部相等。

进一步的，齿部铁芯21朝向转子10的一端设有齿尖伸长部212，齿尖伸长部212沿转子10的轴向延伸，不同齿部铁芯21上的齿尖伸长部212的延伸长度不完全相同，且齿尖伸长部212与转子10之间的距离也不完全相等，其中，齿部铁芯21的主体部211上绕设有绕线23，绕线23均匀整齐的绕设在主体部211上，绕线23与主体部211之间设有绝缘层24，绝缘层24沿主体部211的外表面延伸。

由此，根据本发明实施例的电机，电机定子由相互独立的齿部铁芯21和定子轭部铁芯22构成，与相关技术中的整体结构的电机定子相比，能够根据定子的要求合理设置齿部铁芯21和定子轭部铁芯22的尺寸，不仅强化了定子的聚磁能力，还减小了定子的质量，减少了定子铁芯的材料投入，而且优化了电机的磁场结构，提升了电机的工作性能。

再者，通过在齿部铁芯21或定子轭部铁芯22上设置绝缘层24并在绝缘层24外绕设绕线23，提高了齿部铁芯21和定子轭部铁芯22的结构稳定性与独立性，防止齿部铁芯21与定子轭部铁芯22之间相互影响，而且非对称结构的定子分块20，能够调节局部磁场，能够实现转子10在启动与停止时处在相同固定的位置，方便电机启动。

根据本发明实施例的电机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种电机，其特征在于，包括：

转子；

至少两个定子分块，至少两个所述定子分块分别设在所述转子外周，每个所述定子分块分别包括：

两个齿部铁芯，两个所述齿部铁芯沿所述转子的周向间隔开布置；

定子轭部铁芯，所述定子轭部铁芯沿所述转子的周向延伸，所述定子轭部铁芯的两端分别与两个所述齿部铁芯相连，且所述齿部铁芯和所述轭部铁芯的至少一个上绕线，绕线部位设有绝缘层；

每个所述齿部铁芯分别包括：

主体部，所述主体部大致形成为沿所述转子的径向延伸的柱状，所述主体部与所述定子轭部铁芯相连；

齿尖伸长部，所述齿尖伸长部设在所述主体部的朝向所述转子的一端，所述齿尖伸长部沿所述转子的轴向向所述转子的至少一端延伸；

至少一个所述齿部铁芯的所述齿尖伸长部沿所述转子的轴向延伸的长度与其他所述齿部铁芯的所述齿尖伸长部沿所述转子的轴向延伸的长度不等。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述齿尖伸长部的至少一端设有沿所述转子的径向向所述转子的中心延伸的凸台。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，至少一个所述凸台朝向所述转子突出的高度与其他所述凸台朝向所述转子突出的高度不等。

4.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，至少一个所述凸台与所述转子轴向一端的距离不等于其他所述凸台与所述转子轴向一端的距离。

5.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，至少一个所述齿部铁芯的所述齿尖伸长部的内周面与所述转子的外周面之间的距离不等于其他所述齿部铁芯的所述齿尖伸长部的内周面与所述转子的外周面之间的距离。

6.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，至少两个所述齿部铁芯在所述转子的周向上间隔开的距离不等。

7.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述齿部铁芯由多个沿所述转子的周向叠置的齿部铁芯叠片组成，所述轭部铁芯由多个沿所述转子的轴向叠置的轭部铁芯叠片组成，至少两个所述齿部铁芯由不同个数的齿部铁芯叠片组成。