CN109104007B - 无刷电机及其定子 - Google Patents

Abstract

一种无刷电机，包括框架，转子组件，和至少一个定子，转子组件包括轴，转子芯部和轴承组件，该轴承组件被安装到框架，该至少一个定子包括C形定子芯部，该定子芯部包括背部和第一和第二臂部，其中第一和第二臂部的至少一个包括突出物，其接触框架以便抑制定子芯部朝向转子组件的径向运动。

Description

无刷电机及其定子

技术领域

本发明的实施例涉及一种无刷电机，特别无刷电机内的定子。

背景技术

大体期望以数个方式改进电机。特别地，改进可在尺寸，重量，制造成本，效率，可靠性和噪音等方面被期望。

发明内容

根据第一方面，提供了一种无刷电机，包括框架，转子组件，和至少一个定子，转子组件包括轴，转子芯部和轴承组件，该轴承组件被安装到框架，该至少一个定子包括C形定子芯部，该定子芯部包括背部和第一和第二臂部，其中第一和第二臂部的至少一个包括突出物，其接触框架以便抑制定子芯部朝向转子组件的径向运动。

通过安装轴承组件在框架上，且还凭借与框架的接触定位定子芯部的径向位置，由于在定子芯部和转子组件之间存在具有尺寸公差的少量部件，定子芯部相对转子芯部磁体的径向定位可被严格控制。结果，定子芯部极末端和转子芯部磁体之间的间隙或气隙可被制造得较小，改进电机的性能和效率且由此导致改进的无刷电机。

在一些实施例中，框架被成形以允许至少一个定子朝向转子组件径向滑动，直到突出物接触框架。这导致电机的简单组装。例如，框架可包括槽，至少定子的一部分被插入所述槽，且突出物接触槽的至少一个边缘。包括定子芯部的定子由此可简单地被插入槽直到定子芯部上的突出物接触框架，在该点处定子芯部可处于它的最终径向位置。框架可包括多个槽，多个定子中的相应一个的至少一部分可被插入每个槽。由此，包括多个定子的电机可通过将定子插入它们的相应的槽内而被简单地装配。

转子可包括叶轮，框架可包括叶轮罩。因此，由于罩和叶轮之间存在具有尺寸公差的较少部件，叶轮相对于叶轮罩的定位可被严格控制。结果，转子和叶轮罩之间的间隙可被制造得更小。附加地或替代地，罩的同心度可被改进，换言之，罩可与转子组件的旋转轴更同心，且由此转子和叶轮之间的间隙可为更小。

在一些实施例中，该轴承组件包括一对轴承，其被安装在轴上、转子芯部的两侧上。因此，转子组件可被保持固定在框架内且震动可被减少(相比较于轴承更接近在一起，比如转子芯部的相同轴向侧部的布置)。

在一些实施例中，定子芯部包括通过焊接被保持在一起的多个层或叠片，所述焊接位于至少一个突出物内或邻近至少一个突出物。通过定位焊接在突出物内或邻近突出物，当电机操作时，焊接位于比定子芯部的其他区域更少磁通量的区域内。因此，在焊接可增加定子芯部的层之间的导电性的同时，相比较于焊接位于定子芯部的其他区域内该焊接的影响被降低。例如，被包含在定子芯部内的涡流可被减少。

在一些实施例中，定子芯部的每个臂部包括相应的突出物，每个突出物接触框架，且定子芯部包括通过相应的焊接被保持在一起的多个层或叠片，所述焊接位于突出物的每个内。因此，例如，定子芯部的第一和第二臂部两者上的突出物接触框架。同样地，由于定子和框架之间的接触的多个点，区域或线，定子牢固且可靠地保持在位。

突出物可沿定子芯部的轴向长度延伸。因此，凭借与框架的接触定子可牢固且可靠地被定位，比如凭借与槽的细长的边缘的接触，定子被插入该槽。此外，如果定子芯部由多个层或叠片形成，且用于固定叠片在一起的方法比如焊接，位于突出物内或邻近突出物，那么所有叠片可以以这种方式被固定在一起。

定子可包括线轴和绕组，该绕组围绕定子芯部的背部缠绕。定子包括芯部，线轴和绕组可由此作为一个完整单元被装配入电机，从而简化电机的装配。例如，定子可作为一个完整单元被插入框架内的槽。多个定子可以以这种方式被插入相应的槽。

定子芯部的每个臂部可包括笔直区段，其从背部延伸到相应的极末端。这可简化定子到电机的装配。突出物可位于臂部的一个中的笔直区段上，或在实施例中具有多个突出物，相应的突出物可位于臂部的每个的笔直区段上。

根据第二方面，提供了一种用于无刷电机的C形定子芯部，所述定子芯部包括背部和第一和第二臂部，第一和第二臂部的至少一个包括突出物，其中所述定子芯部由多个层形成，所述层通过焊接被保持在一起，所述焊接位于突出物内或邻近突出物。

在一些实施例中，定子芯部的每个臂部包括相应的突出物，且定子芯部包括通过相应的焊接被保持在一起的多个层或叠片，所述焊接位于突出物的每个内。同样地，定子芯部的层可通过多个焊接以固定方式被保持在一起。

突出物可沿定子芯部的轴向长度延伸。因此，定子芯部的所有层可通过焊接被固定到一起，例如其中每层大体垂直于转子组件的旋转轴线。

依照第三方面，本文提供了一种无刷电机，其包括框架，转子组件和至少一个定子，转子组件包括轴，转子芯部和轴承组件，该轴承组件被安装到框架，该至少一个定子包括依照第二方面的C形定子芯部。

附图说明

现在将参考附图，仅通过举例的方式描述本发明的实施例，在附图中:

图1示出了根据本发明的实施例的电机的分解透视图；

图2示出了转子组件的分解透视图；

图3示出了根据本发明的实施例的定子的分解透视图；

图4示出了根据本发明的实施例的电机的横截面图；以及

图5示出了根据本发明的实施例的电机的横截面图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的实施例的电机10的分解透视图。为了清晰起见，某些部件(比如控制电子器件和外部壳体)没有被示出。电机10包括转子组件12，框架14和四个定子组件16，18，20和22。当电机10被装配时，转子组件12定位在框架14内且被安装到框架14，且定子部件位于框架14中的相应槽内。例如，定子组件20位于框架内的槽24内。框架14可为一件式结构，例如被铸造为单个物体，且包括叶轮罩26，其覆盖叶轮，如图4中所示。电机10还包括扩散器28。

图2示出了转子组件12的分解透视图。转子组件12包括轴30，转子芯部永磁体32，第一平衡环34和第二平衡环36被安装到轴30上。当转子组件12被装配时，一对轴承38，40被安装在轴30上，芯部32和平衡环34，36的两侧上。叶轮42被安装在轴30的一端处，传感器磁体44被安装在另一端处。

图3示出了定子组件50的分解透视图。定子组件50可为图1中所示的定子组件16，18，20，22中的任一个。定子组件50包括x形定子芯部52，第一c形线轴部分54和第二c形线轴部分56。

定子芯部52包括背部58，第一臂部60和第二臂部62。每个臂部60，62包括定子芯部52的外表面上的相应的突出部64，66。突出部64，66沿定子的轴向长度延伸。

第一线轴部分54包括臂部，该臂部限定第一槽68。同样地，第二线轴部分56包括臂部，该臂部限定第二槽70。线轴部分54，56滑动到定子芯部52上，以使当被装配时，槽68，70容纳定子芯部52的背部58，如图1，4和5中所示。线轴部分54，56具有大体H形形状横截面，以使定子绕组(未示出)可在装配的定子组件中围绕线轴部分且由此围绕定子芯部52的背部58缠绕。

定子芯部52具有层叠结构，其包括多层，其大体垂直于转子组件12的旋转轴线。定子芯部52的层可通过焊接被保持在一起。更具体地说，定子芯部52的层通过焊接被保持在一起，所述焊接已被应用到从定子芯部52的臂部66，62的突出物64，66。结果，在焊接可增加层之间的导电性的同时，突出物64，66内的焊接的定位确保焊接位于定子芯部52内的更少磁通量的区域内(与焊接位于定子芯部52的背部58或臂部60，62内相比)。结果，使用焊接来保持层在一起的影响被降低。

图4示出了装配的电机10的穿过包括转子组件12的旋转轴线的平面的横截面视图。可看出转子组件12的轴承38，40被直接安装到框架14且安装在框架14内。定子组件16，20还被示出为被插入框架14中的它们相应的槽内。可看出在每个定子组件上，线轴部分54，56围住定子芯部52的背部58。

图5示出了装配的电机10的穿过垂直于转子组件12的旋转轴线的平面的横截面视图。定子组件16，18，20，22被示出为包括它们相应的绕组72。定子组件16，18，20，22被示出为被插入框架14内的它们相应的槽中。例如，定子组件16被插入槽80，而定子组件20被示出为被插入槽24。

定子组件被插入它们的槽直到定子芯部52的臂部60，62上的突出部64，66接触框架14的相应表面。例如，定子组件16的定子芯部52的突出部64，66接触框架14中的槽80的相应的端部表面82，84。结果，在电机的装配期间，每个定子组件可被插入它们相应的槽内且沿径向方向朝向转子组件滑动直到突出部接触框架14的适当部分，比如槽的边缘。例如，定子16被示出为在它的完全插入位置，以使突出部64，66接触槽80的边缘82，84。其他定子组件18，20和22可以以相似的方式插入它们相应的槽内。

在这点上，定子组件进入槽的进一步插入被阻止，且由此定子组件进入槽朝向转子组件12的进一步径向运动被阻止。当定子组件16，18，20，22已被完全插入它们相应的槽内时，定子组件可被固定在位。例如，粘合剂可被施加到突出部64和/或66接触框架14的区域，以阻止定子组件相对于框架的进一步运动。

因此，在装配的电机10中，定子芯部52的径向位置基于定子组件和框架14之间的接触而设置。此外，转子组件12的径向位置基于转子组件12和框架14之间的接触而设置。结果，定子芯部52的极末端和转子组件12的转子芯部32之间的间隙被严格控制，因为它取决于少量部件的公差。该间隙可由此被制造得更小而没有定子芯部极末端接触转子芯部32的风险。

Claims (12)

1.一种无刷电机，包括：

框架；

转子组件，包括轴，转子芯部和轴承组件，所述轴承组件包括一对轴承，其被安装在轴上、转子芯部的两侧上，所述轴承被直接安装到框架且安装在框架内，并且通过与框架的接触定位定子芯部的径向位置，使得定子芯部相对转子芯部磁体的径向定位被严格控制，从而定子芯部极末端和转子芯部磁体之间的间隙或气隙被制造得较小；以及

至少一个定子，包括C形定子芯部，所述定子芯部包括背部和第一和第二臂部；

其中第一和第二臂部中的至少一个包括突出物，其接触框架以便抑制定子芯部朝向转子组件的径向运动;

其中框架被成形以允许所述至少一个定子朝向转子组件径向滑动，直到突出物接触框架；

其中定子芯部包括通过焊接被保持在一起的多个层或叠片，所述焊接位于至少一个突出物内或邻近至少一个突出物；

其中所述突出物以小于90°的角度向内形成在所述臂部上；并且

其中，在焊接可增加层之间的导电性的同时，与焊接位于定子芯部的背部内相比，突出物内的焊接的定位确保焊接位于定子芯部内的更少磁通量的区域内。

2.根据权利要求1所述的无刷电机，其中框架包括槽，至少定子的一部分被插入所述槽，且突出物接触槽的至少一个边缘。

3.根据权利要求2所述的无刷电机，其中框架包括多个槽，多个定子中的相应一个的至少一部分被插入每个槽。

4.根据利要求1至4中任一项所述的无刷电机，其中转子组件包括叶轮，且框架包括叶轮罩。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的无刷电机，其中定子芯部的每个臂部包括相应的突出物，每个突出物接触框架，且定子芯部包括通过相应的焊接被保持在一起的多个层或叠片，所述焊接位于突出物的每个内或邻近突出物的每个。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的无刷电机，其中突出物沿定子芯部的轴向长度延伸。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的无刷电机，其中定子包括线轴和绕组，该绕组围绕定子芯部的背部缠绕。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的无刷电机，其中定子芯部的每个臂部包括笔直区段，其从背部延伸到相应的极末端。

9.一种用于无刷电机的C形定子芯部，所述定子芯部包括背部和第一和第二臂部，第一和第二臂部的至少一个包括突出物，其中所述定子芯部由多个层形成，所述层通过焊接被保持在一起，所述焊接位于突出物内或邻近突出物，其中所述突出物以小于90°的角度向内形成在所述臂部上，并且其中，在焊接可增加层之间的导电性的同时，与焊接位于定子芯部的背部内相比，突出物内的焊接的定位确保焊接位于定子芯部内的更少磁通量的区域内，

其中，所述无刷电机包括转子组件，所述转子组件包括轴，转子芯部和轴承组件，所述轴承组件包括一对轴承，其被安装在轴上、转子芯部的两侧上，所述轴承被直接安装到框架且安装在框架内，并且通过与框架的接触定位定子芯部的径向位置，使得定子芯部相对转子芯部磁体的径向定位被严格控制，从而定子芯部极末端和转子芯部磁体之间的间隙或气隙被制造得较小。

10.根据权利要求9所述的用于无刷电机的C形定子芯部，其中定子芯部的每个臂部包括相应的突出物，且定子芯部包括通过相应的焊接被保持在一起的多个层或叠片，所述焊接位于突出物的每个内。

11.根据权利要求9或10所述的用于无刷电机的C形定子芯部，其中突出物沿定子芯部的轴向长度延伸。

12.一种无刷电机，包括：

框架；

转子组件，包括轴，转子芯部和轴承组件，所述轴承组件被安装到框架；以及

至少一个定子，包括权利要求9-11中的任一项所述的用于无刷电机的C形定子芯部。

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