CN109713814B - 电机结构及电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电机结构及电机。电机结构包括转子铁芯和定子铁芯，所述转子铁芯为圆柱形，所述定子铁芯的内侧面与所述圆柱形的周侧面对应设置，且所述内侧面由多个第一条形曲面和多个第二条形曲面间隔设置形成。本发明提供的电机结构及电机，将转子设置为圆柱形，使转子的尺寸能够达到最大值，从而尽可能的增加磁钢的尺寸，增大定位尺寸，进而提升电机的效率，利用在定子铁芯的内侧面上设置两种条状曲面，优化低反电势畸变率，使电机的效率达到最优。
Description
技术领域
本发明涉及电动机械结构技术领域，特别是一种电机结构及电机。
背景技术
随着机器人等智能装备的飞速发展，市场对伺服电机的性能要求越来越高，而电机的效率、反电势畸变率是伺服电机重要指标，各个电机厂家都在努力研发出效率更高、反电势畸变率小的电机。
永久磁铁埋入型电机工作时，定子固定不动，转子绕中心旋转，电机定子内部为整圆结构，且定子的圆心与旋转中心重合。为了兼顾电机和反电势畸变率，转子铁芯外周为多段均布偏心圆弧结构，单个圆弧的中心与旋转中心存在一定距离，从而造成磁钢宽度、位置尺寸相对较小，进而造成电机的效率低的问题。
发明内容
为了解决磁钢宽度低、位置尺寸小的技术问题，而提供一种保证磁钢尺寸从而保证效率的电机结构及电机。
一种电机结构，包括转子铁芯和定子铁芯，所述转子铁芯为圆柱形，所述定子铁芯的内侧面与所述圆柱形的周侧面对应设置，且所述内侧面由多个第一条形曲面和多个第二条形曲面间隔设置形成。
所述第一条形曲面和所述第二条形曲面的横截面均为弧形，且同一横截面上的所述第一条形曲面的弧形的端点与相邻的所述第二条形曲面的弧形的端点共点。
所述圆柱形的轴线与所述转子铁芯的旋转轴线共线。
所述第一条形曲面的弯曲方向和所述第二条形曲面的弯曲方向相同。
所述第一条形曲面的横截面为第一圆弧，且所述第一圆弧的圆心处于所述旋转轴线上。
所述定子铁芯上设置有沿所述转子铁芯的旋转轴线圆周分布的定子槽，所述第二条形曲面的横截面为第二圆弧，且在同一横截面上，所述第二圆弧的圆心处于对应的所述定子槽的中心线与所述旋转轴线的连线上。
所述第二圆弧的半径为R3，且R3满足下面条件：
β/α的比值范围为0.4-0.7，且H1-R1/δ的比值范围为1.1-2.5；
其中，β为所述第一圆弧所占圆心角度；
α为360°/定子槽数量；
H1为所述第二圆弧到所述旋转轴线的距离的最大值；
R1为所述第一圆弧的半径；
δ为所述内侧面到所述转子铁芯的距离的最小值。
所述第一条形曲面的弯曲方向与所述第二条形曲面的弯曲方向相反。
一种电机，包括上述的电机结构。
本发明提供的电机结构及电机，将转子设置为圆柱形，使转子的尺寸能够达到最大值，从而尽可能的增加磁钢的尺寸，增大定位尺寸，进而提升电机的效率，利用在定子铁芯的内侧面上设置两种条状曲面，优化低反电势畸变率，使电机的效率达到最优。
附图说明
图1为本发明提供的电机结构及电机的实施例的电机机构的结构示意图；
图2为本发明提供的电机结构及电机的实施例的定子铁芯的结构示意图；
图中：
1、转子铁芯；2、定子铁芯；3、第一条形曲面；4、第二条形曲面；5、定子槽。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1和图2所示的电机结构，包括转子铁芯1和定子铁芯2，所述转子铁芯1为圆柱形，使转子的尺寸能够达到最大值，从而尽可能的增加磁钢的尺寸，增大定位尺寸，进而提升电机的效率，所述定子铁芯2的内侧面与所述圆柱形的周侧面对应设置，且所述内侧面由多个第一条形曲面3和多个第二条形曲面4间隔设置形成，利用在定子铁芯2的内侧面上设置两种条状曲面，优化低反电势畸变率，使电机的效率达到最优。
其中，两种条状曲面的曲面率可以为一种或几种。
所述第一条形曲面3和所述第二条形曲面4的横截面均为弧形，且同一横截面上的所述第一条形曲面3的弧形的端点与相邻的所述第二条形曲面4的弧形的端点共点，也即所述内侧面由第一条形曲面3和第二条形曲面4拼接而成，且相邻的第一条形曲面3和第二条形曲面4的边沿共线。
所述圆柱形的轴线与所述转子铁芯1的旋转轴线共线，从而保证转子铁芯1的尺寸最大化，从而增加设置在转子铁芯1内部的磁钢的尺寸和定位尺寸，进而达到增加电机效率的目的。
所述第一条形曲面3的弯曲方向和所述第二条形曲面4的弯曲方向相同。
所述第一条形曲面3的横截面为第一圆弧，且所述第一圆弧的圆心处于所述旋转轴线上，也即第一圆弧的半径等于转子铁芯1的半径加上转子铁芯1与定子铁芯2之间的最小间距的值。
所述定子铁芯2上设置有沿所述转子铁芯1的旋转轴线圆周分布的定子槽5，所述第二条形曲面4的横截面为第二圆弧，且在同一横截面上，所述第二圆弧的圆心处于对应的所述定子槽5的中心线与所述旋转轴线的连线上，其中，定子槽5的中心线与所述旋转轴线之间形成一个平面，且第二圆弧的圆心处于该平面上，且第二圆弧关于该平面对称。
所述第二圆弧的半径为R3，且R3满足下面条件：
β/α的比值范围为0.4-0.7，且H1-R1/δ的比值范围为1.1-2.5；
其中，β为所述第一圆弧所占圆心角度；
α为360°/定子槽5数量；
H1为所述第二圆弧到所述旋转轴线的距离的最大值；
R1为所述第一圆弧的半径；
δ为所述内侧面到所述转子铁芯1的距离的最小值。
所述第一条形曲面3的弯曲方向与所述第二条形曲面4的弯曲方向相反。
一种电机，包括上述的电机结构。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种电机结构，包括转子铁芯(1)和定子铁芯(2)，其特征在于：所述转子铁芯(1)为圆柱形，所述定子铁芯(2)的内侧面与所述圆柱形的周侧面对应设置，且所述内侧面由多个第一条形曲面(3)和多个第二条形曲面(4)间隔设置形成，所述定子铁芯(2)上设置有沿所述转子铁芯(1)的旋转轴线圆周分布的定子槽(5)，所述第二条形曲面(4)的横截面为第二圆弧，且在同一横截面上，所述第二圆弧的圆心处于对应的所述定子槽(5)的中心线与所述旋转轴线的连线上。
2.根据权利要求1所述的电机结构，其特征在于：所述第一条形曲面(3)和所述第二条形曲面(4)的横截面均为弧形，且同一横截面上的所述第一条形曲面(3)的弧形的端点与相邻的所述第二条形曲面(4)的弧形的端点共点。
3.根据权利要求2所述的电机结构，其特征在于：所述圆柱形的轴线与所述转子铁芯(1)的旋转轴线共线。
4.根据权利要求3所述的电机结构，其特征在于：所述第一条形曲面(3)的弯曲方向和所述第二条形曲面(4)的弯曲方向相同。
5.根据权利要求3所述的电机结构，其特征在于：所述第一条形曲面(3)的横截面为第一圆弧，且所述第一圆弧的圆心处于所述旋转轴线上。
6.根据权利要求5所述的电机结构，其特征在于：所述第二圆弧的半径为R3，且R3满足下面条件：
β/α的比值范围为0.4-0.7，且H1-R1/δ的比值范围为1.1-2.5；
其中，β为所述第一圆弧所占圆心角度；
α为360°/定子槽(5)数量；
H1为所述第二圆弧到所述旋转轴线的距离的最大值；
R1为所述第一圆弧的半径；
δ为所述内侧面到所述转子铁芯(1)的距离的最小值。
7.根据权利要求3所述的电机结构，其特征在于：所述第一条形曲面(3)的弯曲方向与所述第二条形曲面(4)的弯曲方向相反。
8.一种电机，其特征在于：包括权利要求1至7中任一项所述的电机结构。
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