CN110212711B - 一种吊扇用均匀气隙单相无刷电机及其定子的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种吊扇用均匀气隙单相无刷电机的定子加工方法和吊扇，吊扇用均匀气隙单相无刷电机的定子加工方法是在定子的多个齿部的相同一侧的内表面进行减料，然后判断被减料的部位的磁通量是否饱和，在判断到饱和时将转子的定位转矩和转子的启动转矩进行对比，对比启动转矩是否大于定位转矩，若是，设定将该辅助凹槽为标准辅助凹槽，若否，继续对齿部进行减料，直到减料后判断到启动转矩大于定位转矩为止，从而使电机输出的转矩平稳，提高电机的性能，当电机安装到吊扇上，能减少吊扇的振动，避免吊扇发出噪声，使用户体验效果好。
Description
技术领域
本发明属于电气工程技术领域，尤其涉及一种吊扇用均匀气隙单相无刷电机及其定子的加工方法。
背景技术
永磁同步电机具有转矩惯量比大、转速控制精确等优点，愈来愈广泛地应用于电动汽车、数控机床，伺服电机等行业，目前，永磁同步电机分为气隙均匀的同步电机和气隙不均匀的同步电机，气隙均匀的同步电机由于磁场波形较为均匀，运行时振动较小、运行噪音低，但是气隙均匀的同步电机的定位转矩较大，定位转矩是永磁电机固有的一种现象，定位转矩较大容易引起电机输出的转矩不平稳，影响电机的性能，容易导致振动和噪声，不均匀气隙的同步电机定位转矩较小但是由于气隙不均匀，磁场波形容易发生畸变，引起电机运转过程中产生振动和噪声，严重时容易导致温度升高，损坏电机轴承，当电机安装在吊扇上，就会容易导致吊扇产生噪声，影响用户的体验。
发明内容
(一)发明目的
为了克服以上不足，本发明的目的在于提供一种吊扇用均匀气隙单相无刷电机及其定子的加工方法，以解决现有吊扇上的电机容易发生振动产生噪音，影响用户的使用体验的技术问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本申请一方面提供了提供的技术方案如下：
一种吊扇用均匀气隙单相无刷电机的定子加工方法，其包括：
S1:对定子的所有齿部内表面的同一侧进行减料，使之向内凹陷形成一辅助凹槽；
S2:判断辅助凹槽处的磁通量是否饱和；
S3:若是，在定子未通电状态下，获取与定子转动配合的转子的定位转矩；
S4：获取转子的定位角；
S5：根据获取到的定位角计算定子在通入电流后的转子的启动转矩；
S6：判断启动转矩是否大于定位转矩，若是，将该辅助凹槽设定为标准辅助凹槽，若否，返回步骤S1对齿部继续进行减料，直到减料后的转子的启动转矩大于定位转矩。
进一步地，在判断辅助凹槽的磁通量是否饱和之前还包括：
建立电机的物理模型；
在有限元软件中，依次输入电机中的所有组成部件的各电磁参数。
进一步地，对齿部进行减料的步骤是，对所有齿部的内表面的同一侧的深度和/或宽度进行减料。
进一步地，辅助凹槽为矩形辅助凹槽或弧形辅助凹槽或锯齿形辅助凹槽。
进一步地，判断启动转矩是否大于定位转矩的步骤为，启动转矩大于定位转矩的2倍或以上。
进一步地，获取与定子转动配合的转子的定位转矩包括：
对转子在自由转动过程中在各自由位置下与该转子在当前自由位置下所具备的磁场能量求偏导数取相反数，其中，该自由位置为任意定子的齿部的中心线与该齿部所对应的永磁铁之间的夹角。
进一步地，定位转矩的计算公式如下：
其中，Tct为定位转矩，W为转子在自由位置上所具备的磁场能量、α为自由位置、Z为定子的齿条数量、L为电机轴向长度、R2为转子的内圆半径、R1为定子的内圆半径、μ0为真空磁导率、n为正整数、Br为转子的切向磁感应强度、Gn为转子各n阶的磁导、P为转子永磁铁的对数。
进一步地，启动转矩的计算公式为：Tst＝FsFR s inθ，其中，Tst为启动转矩，启动转矩Tst是绕组通电后定子产生的磁场对转子的作用力，Fs为定子的磁势、FR为转子的磁势、θ为定位角，定位角θ为定子在自由转动停止后该定子任意的一所述齿部的中心线与该齿部对应的所述永磁铁的中心线之间的夹角；
定子的磁势Fs为有限元软件根据定子的绕组匝数、绕组的串并联方式和绕组的工作电流进行有限元分析所得；
转子的磁势FR是有限元软件根据转子的磁路和转子的磁性进行有限元分析所得。
本申请另一方面提供了一种具有通过上述定子加工方法加工所得的定子的吊扇用均匀气隙单相无刷电机，还包括：
上端盖和下端盖，上、下端盖相对设置；
定子，设置在下端盖中，定子包括铁芯以及绕卷在铁芯上的绕组，铁芯包括：定子轭部以及围绕定子轭部周向并沿定子轭部的径向延伸设置的多个齿条，相邻的两个齿条之间形成一齿槽，每个齿条远离定子轭部的一端沿周向延伸形成齿部，其中，所有的齿部的内表面的相同一侧开设有一个辅助凹槽；
转子，围绕定子可转动地设置在上端盖中，转子包括周向设置在上端盖内侧壁上的多对永磁铁以及可转动地穿设于上端盖和下端盖中的转动轴组件；
其中，辅助凹槽可降低转子转动过程中的启动转矩，减少无刷电机工作过程中的振动，从而降低无刷电机工作时的噪声。
进一步地，定子的槽数为12槽，永磁铁的极对数为4、5、7或8对。
借由以上的技术方案，本申请的有益效果在于：吊扇用均匀气隙单相无刷电机的定子加工方法首先通过对定子的多个齿部的相同一侧的内表面进行减料使之形成辅助凹槽；然后通过有限元软件分析并判断辅助凹槽的磁通量是否饱和，若饱和，再通过有限元软件获取与定子配合的转子在未进行通电时该转子自由转动后转子与定子之间的定位角以及转子的定位转矩，然后向绕卷在定子上的绕组通入预定强度的电流并根据定位角计算定子的启动转矩；最后判断启动转矩是否大于定位转矩，若是，设定将该辅助凹槽为标准辅助凹槽，以该辅助凹槽的深度和宽度为标准深度和宽度，若否，继续对齿部进行减料，直到减料后判断到启动转矩大于定位转矩为止，从而保证加工出来的定子的外表面气隙均匀，定子上的绕组通电后磁场波形不容易发生畸变，可避免引起电机运转过程中产生振动和噪声，同时定子内表面的一端开设有辅助凹槽，使得定子会施加给转子一个切向分力，从而减低转子的定位力矩，使电机输出的转矩平稳，提高电机的性能，当电机安装到吊扇上，能减少吊扇的振动，避免吊扇发出噪声，使用户体验效果好。
附图说明
图1是本发明的吊扇用均匀气隙单相无刷电机的定子加工方法的流程图；
图2是本发明的吊扇用均匀气隙单相无刷电机通过有限元分析所得的定位转矩的示意图；
图3是现有的气隙均匀的单相无刷电机通过有限元分析所得的定位转矩的示意图；
图4a是本发明的吊扇用均匀气隙单相无刷电机噪声分析图；
图4b是现有的气隙不均匀的单相无刷电机噪声分析图；
图5是本发明的吊扇用均匀气隙单相无刷电机通过有限元软件分析所得的辅助凹槽的磁通量示意图；
图6是本发明的吊扇用均匀气隙单相无刷电机第一实施例的定子的结构示意图；
图7是图6中的A部分的放大图；
图8是本发明的吊扇用均匀气隙单相无刷电机第二实施例的定子的结构示意图；
图9是图8中的B部分的放大图；
图10是本发明的吊扇用均匀气隙单相无刷电机第三实施例的定子的结构示意图；
图11是图10中的C部分的放大图；
图12是本发明的吊扇用均匀气隙单相无刷电机的爆炸图；
图13是本发明的吊扇用均匀气隙单相无刷电机的定子齿部放大图；
附图标记：
1：定子；2：铁芯；201：齿部；202：辅助凹槽；203：齿条；204：定子轭部；205：齿槽；3：上端盖；4：轴承；5：转动轴；6：上骨架；7：绕组；8：固定件；9：下骨架；10：永磁铁等分固定块；11：永磁铁；12：下端盖。
具体实施方式
为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆发明的概念。
现有的永磁同步电机分为气隙均匀的同步电机和气隙不均匀的同步电机，气隙均匀的同步电机由于定子齿部201与转子的永磁铁之间的间隙均匀，电机的磁场波形平稳，不容易发生畸变，使得电机在运行时振动较小、运行噪音低，但是气隙均匀的同步电机存在定位转矩较大的问题，定位转矩较大容易引起电机的输出转矩不平稳，影响电机的性能，不均匀气隙的同步电机定位转矩较小但是由于气隙不均匀，磁场波形容易发生畸变，容易引起电机运转过程中产生振动和噪声，严重时还容易导致温度升高，损坏电机轴承，当电机安装在吊扇上，就会容易导致吊扇产生噪声，影响用户的体验。针对现有的电机存在的问题，本申请在电机定子的所有齿部201的内表面的同一侧进行减料，对齿部201进行减料后，同一齿部201的被减料位置即辅助凹槽202的位置相比于未减料位置的厚度更薄，磁力线更容易通过辅助凹槽202的位置，使得该位置的磁通量更容易达到饱和，当辅助凹槽202的位置的磁通量达到饱和后，磁力线分布就会发生整体偏移，根据安培定律分析可知，定子会施加给转子一个带动转子转动的切向分力，使得本申请电机的定位转矩更小，并且，由于本申请所有齿部201的上表面的气隙是均匀的，相比于气隙不均匀气隙的电机的磁场波形，本申请的均匀气隙的电机的磁场波形会更加平稳，磁场波形也不容易发生畸变，使得电机的运转更加平稳。
请参阅图1-图12，本发明提供的一种吊扇用均匀气隙单相无刷电机的定子加工方法包括以下步骤：
S1:对定子的所有齿部201内表面的同一侧进行减料，使之向内凹陷形成一辅助凹槽202；
S2:判断辅助凹槽202处的磁通量是否饱和；
S3:若是，在定子未通电状态下，获取与定子转动配合的转子的定位转矩；
S4：获取转子的定位角；
S5：根据获取到的定位角计算定子在通入电流后的转子的启动转矩；
S6：判断启动转矩是否大于定位转矩，若是，将该辅助凹槽202设定为标准辅助凹槽202，若否，返回步骤S1对齿部201继续进行减料，直到减料后的转子的启动转矩大于定位转矩。
通过上述步骤可知，本申请首先对定子的所有齿条203的齿部201的内表面进行减料，使得每个齿部201内表面的相同一侧向内凹陷形成一辅助凹槽202，然后通过有限元软件判断辅助凹槽202处的磁通量是否饱和，若辅助凹槽202处的磁通量饱和进行下一步操作，若判断到辅助凹槽202不饱和，需要对齿部201的内表面继续进行减料，直到辅助凹槽202处饱和为止，当辅助凹槽202的位置饱和后，向定子输入预定强度的电流，判断转子的启动转矩是否大于转子的定位转矩，若转子的启动转矩大于转子的定位转矩，侧设定该辅助凹槽202为标准的辅助凹槽202，上述定子被减料后需要满足两个条件，第一：辅助凹槽202的位置磁通量需要达到饱和，第二：定子施加给转子的启动转矩需大于转子的定位转矩。辅助凹槽202的位置磁通量饱和目的是使磁力线分布发生整体偏移，定子可施加给转子一个切向分力，转子的启动转矩需大于定位转矩的目的是保证定子施加给转子的作用力能带动转子转动。
具体的，本方法在判断齿部201被减料的部位的磁通量是否饱和之前还包括：在有限元软件中建立电机的物理模型，在建立好有限元软件后向有限元软件中输入电机的所有组成部件的电磁参数，电磁参数具体包括：转子和定子的极/槽数、转子外壳厚度、电机外径、定子铁芯2外径、定子铁芯2厚度、定子冲片材料、永磁铁厚度、永磁铁宽度、每个齿上绕组匝数、槽满率以及各组成部件的磁导率。完成电机的物理模型的建立后，有限元软件会根据电机模型计算电机齿部201的辅助凹槽202的磁通量是否饱和，以及对电机的定位转矩和启动转矩进行有限元分析求出电机的定位转矩和启动转矩，本申请通过有限元软件对电机的各项参数进行分析计算，使得定子的加工过程更加简单快捷，并且计算的过程十分精准，保证了产品的品质。对于有限元软件判断辅助凹槽202处的磁通量是否饱和具体可参阅图5，图5中辅助凹槽202的位置(A部分)处于1.7600E+～2.0000E+之间，属于磁通量饱和的范围内。磁通量饱和是磁性材料的一种物理特性，指的是导磁材料由于物理结构的限制，所通过的磁通量无法无限增大，从而保持在一定数量的状态。判断辅助凹槽202的磁通量是否饱和需要有限元软件对电机的所有的组成部件的各电磁参数进行有限元分析所得。当电机的各电磁参数改变后辅助凹槽202的磁通量会不同，具体通过有限元软件分析所得。
具体的，若通过有限元软件计算到辅助凹槽202的磁通量未饱和、或者转子的启动转矩小于转子的定位转矩时，可在齿部201内表面的一侧向齿部201的深度方向进行减料以加深辅助凹槽202的深度，或者是向齿部201的宽度方向进料减料以对辅助凹槽202进行加宽、或同时对齿部201的深度和宽度都进行减料使辅助凹槽202的深度和宽度都进行加大。当完成齿部201的再次减料后，需要重新输入各组成部件的电磁参数然后重新建立电机模型，再次通过有限元软件计算辅助凹槽202处的磁通量是否饱或者判断转子的启动转矩大于定位转矩。
请参阅图6-图11，本申请对齿部201进行减料并形成辅助凹槽202时，辅助凹槽202可以为多种形状，例如，辅助凹槽202可以是矩形辅助凹槽202，如图6和图7所示，或者辅助凹槽202为弧形辅助凹槽202，如图8和图7所示，或者辅助凹槽202为锯齿形辅助凹槽202，如图10和图11所示。本申请度辅助凹槽202的形状不作限定，只需保证被减料位置即辅助凹槽202的磁通量满足饱和的条件以及定子通电后施加给转子的启动转矩大于定子的定位转矩即可。优选的，本申请将辅助凹槽202设置成弧形辅助凹槽202，将辅助凹槽202设置成弧形结构可保证齿部201的结构强度。
优选的，为使转子转动的过程更加顺畅和稳定，本申请将启动转矩设置的大于定位转矩的2倍或以上，这样启动转矩的力就完全可克服定位转矩和各种摩擦力，使定位电机运转的更加平顺，可大幅度减少转子运转时的振动，从而降低电机的噪声。
具体的，在求定位转矩包括：有限元软件对转子在自由转动过程中在各自由位置下与该转子在当前自由位置下所具备的磁场能量求偏导数取相反数，其中，该自由位置为任意定子的齿部201的中心线与该齿部201所对应的永磁铁之间的夹角。
有限元软件计算定位转矩的公式如下：
其中，Tct为定位转矩，W为转子在自由位置上所具备的磁场能量、α为自由位置、Z为定子的齿条数量、L为电机轴向长度、R2为转子的内圆半径、R1为定子的内圆半径、μ0为真空磁导率、n为正整数、Br为转子的切向磁感应强度、Gn为转子各n阶的磁导、P为转子永磁铁的对数。当向有限元软件输入上述参数后，有限元软件会根据上述参数自动计算转子的定位转矩Tct，计算过程简单且精准。
进一步地，计算启动转矩时，有限元软件根据公式Tst＝FsFR s inθ进行计算，其中，Tst为启动转矩，启动转矩Tst是绕组通电后定子产生的磁场对转子的作用力，Fs为定子的磁势、FR为转子的磁势、θ为定位角；
定位角θ为定子在有限元软件中模拟自由转动并停止后该定子任意的一齿部的中心线与该齿部对应的永磁铁的中心线之间的夹角，在对计算定位角θ时，在定位未通电状态下向转子施加一个外力，使之自由转动，当转子转动停止后，定子任意的一齿部的中心线与该齿部对应的永磁铁的中心线之间的夹角，其中，该对应的永磁铁为定子停止转动后与相邻的永磁铁的中心线的夹角，其中，对应的永磁铁可以自行设定，当齿部停止在两个永磁铁之间，对应的永磁铁可以是上一个永磁铁，也可以是下一个永磁铁，可根据实际进行设定；
定子的磁势Fs为有限元软件根据定子的绕组匝数、绕组的串并联方式和绕组的工作电流进行有限元分析所得；
转子的磁势FR是有限元软件根据转子的磁路和转子的磁性进行有限元分析所得。
请参阅图2和图3，图2和图3的横坐标为时间，纵坐标为定位转矩，其中，图2为本申请的气隙均匀的齿部减料的电机通过有限元分析所得出的定位转矩的示意图，从图可知，本申请的电机的定位转矩的峰峰值为1.322mN.m，图3为现有的气隙均匀的电机通过有限元分析所得出的定位转矩的示意图，从图可知，现有电机的定位转矩的峰峰值为9.796mN.m，通过两电机的峰峰值对比可知，本申请的气隙均匀的齿部减料的电机相对于现有的电机的定位转矩降低了约降低了一个数量级。
请参阅图4a和图4b，图4a和图4b横坐标为时间，纵坐标为定位转矩为噪声分贝值，其中，图4a是通过噪声测试设备所测出的本申请的气隙均匀的齿部减料的电机的噪声分析图，图4b是通过噪声测试设备所测出的气隙不均匀的电机的噪声分析图，从两图分析可知，本申请的电机的噪声平均值为50分贝，小于现有的电机的噪声平均值的55分贝。
请参阅图6-图12，本申请另一方面提供了一种具有通过上述定子加工方法加工所得的定子的吊扇用均匀气隙单相无刷电机，还包括：
上端盖3和下端盖12，上、下端盖相对设置；
定子，设置在下端盖12中，定子包括铁芯2以及绕卷在铁芯2上的绕组7，铁芯2包括：定子轭部204以及围绕定子轭部204周向并沿定子轭部204的径向延伸设置的多个齿条203，相邻的两个齿条203之间形成一齿槽205，每个齿条203远离定子轭部204的一端沿周向延伸形成齿部201，其中，所有的齿部201内表面的相同一侧开设有一个辅助凹槽202；
转子，围绕定子可转动地设置，转子包括周向设置在转子上端盖3内侧壁上的多对永磁铁以及转动轴5组件，多个永磁铁11之间设置有永磁铁等分固定块10并且永磁铁11与齿部201的外表面相对设置；
其中，辅助凹槽202可降低转子转动过程中启动转矩，减少无刷电机工作过程中的振动，从而降低无刷电机工作时的噪声。
具体的，转动轴5组件包括转动轴5和轴承4，转动轴5通过轴承4固定在上端盖3和下端盖12中，铁芯2通过上骨架6、下骨架9和穿设与上骨架和下骨架9之间的固定件8固定到转动轴5上，当定子通电时，转子受到定子的磁场力带动转动轴5同步转动。
请参阅图6-图11，本申请对齿部201进行减料并形成辅助凹槽202时，辅助凹槽202可以为多种形状，例如，第一实施例，辅助凹槽202可以是矩形辅助凹槽202，如图6和图7所示，或者第二实施例，辅助凹槽202为弧形辅助凹槽202，如图8和图7所示，或者第三实施例，辅助凹槽202为锯齿形辅助凹槽202，如图10和图11所示。本申请度辅助凹槽202的形状不作限定，只需保证被减料位置即辅助凹槽202的磁通量满足饱和的条件以及定子通电后施加给转子的启动转矩大于定子的定位转矩即可。优选的，本申请将辅助凹槽202设置成弧形辅助凹槽202，将辅助凹槽202设置成弧形结构可保证齿部201的结构强度。
优选的，本申请将定子的槽数为12槽，将转子的永磁铁11的极对数设置为4对、5对、7对或8对，上述极槽配合的电机在加工时可采用集中绕组，绕组直接绕在单独的定子齿上，便于生产加工。在电机运转过程中，由于电机铁芯2的损耗与电机转速成正比，为了降低电机的总损耗，当电机转速较高时(10000-20000r/min)，选用小的永磁铁对数，例如选用永磁铁11的极对数为4、5，当电机转速较低时(低于10000r/min)，为了提高电机的气隙磁密，使得电机的单位电流输出转矩更大，选用大的永磁铁对数，例如选用永磁铁11的极对数为7、8。
请参阅图13，优选的，辅助槽的槽口宽度d2大致为3mm并且辅助凹槽202的槽底与齿部201外表面之间的距离d1至少为1mm，这样可保证被减料的齿部201结构强度，避免齿部201由于厚度较薄导致结构强度降低而容易损坏。
本申请的电机在定子的铁芯2的齿部201内表面相同一侧开设了辅助凹槽202，对齿部201进行减料后，同一齿部201的被减料位置即辅助凹槽202的位置相比于未减料位置的厚度更薄，磁力线更容易通过辅助凹槽202的位置，使得该位置的磁通量更容易达到饱和，当辅助凹槽202的位置的磁通量达到饱和后，磁力线分布就会发生整体偏移，根据安培定律分析可知，定子会施加给转子一个带动转子转动的切向分力，使得本申请电机的定位转矩更小，并且，由于本申请所有齿部201的上表面的气隙是均匀的，相比于气隙不均匀气隙的电机的磁场波形，本申请的均匀气隙的电机的磁场波形会更加平稳，磁场波形也不容易发生畸变，使得电机的运转更加平稳。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种吊扇用均匀气隙单相无刷电机的定子加工方法，其特征在于，包括：
S1:对定子的所有齿部内表面的同一侧进行减料，使之向内凹陷形成一辅助凹槽；
S2:判断所述辅助凹槽处的磁通量是否饱和；
S3:若是，在所述定子未通电状态下，获取与所述定子转动配合的转子的定位转矩；
S4：获取所述转子的定位角；
S5：根据获取到的所述定位角计算所述定子在通入电流后的所述转子的启动转矩；
S6：判断所述启动转矩是否大于所述定位转矩，若是，将该辅助凹槽设定为标准辅助凹槽，若否，返回步骤S1对所述齿部继续进行减料，直到减料后的所述转子的启动转矩大于所述定位转矩。
2.根据权利要求1所述的吊扇用均匀气隙单相无刷电机的定子加工方法，其特征在于，在判断所述辅助凹槽的磁通量是否饱和之前还包括：
建立电机的物理模型；
在有限元软件中，依次输入所述电机中的所有组成部件的各电磁参数。
3.根据权利要求2所述的吊扇用均匀气隙单相无刷电机的定子加工方法，其特征在于，所述对齿部进行减料的步骤是，对所有所述齿部的内表面的同一侧的深度和/或宽度进行减料。
4.根据权利要求3所述的吊扇用均匀气隙单相无刷电机的定子加工方法，其特征在于，所述辅助凹槽为矩形辅助凹槽或弧形辅助凹槽或锯齿形辅助凹槽。
5.根据权利要求4所述的吊扇用均匀气隙单相无刷电机的定子加工方法，其特征在于，所述判断所述启动转矩是否大于所述定位转矩的步骤为，所述启动转矩大于所述定位转矩的2倍或以上。
6.根据权利要求1所述的吊扇用均匀气隙单相无刷电机的定子加工方法，其特征在于，所述获取与定子转动配合的转子的定位转矩包括：
对所述转子在自由转动过程中在各自由位置下与该转子在当前所述自由位置下所具备的磁场能量求偏导数取相反数，其中，该自由位置为任意定子的所述齿部的中心线与该齿部所对应的永磁铁之间的夹角。
7.根据权利要求6所述的吊扇用均匀气隙单相无刷电机的定子加工方法，其特征在于，所述定位转矩的计算公式如下：
其中，Tct为定位转矩，W为转子在所述自由位置上所具备的磁场能量、α为所述自由位置、Z为定子的齿条数量、L为所述电机轴向长度、R2为所述转子的内圆半径、R1为所述定子的内圆半径、μ0为真空磁导率、n为正整数、Br为转子的切向磁感应强度、Gn为转子各n阶的磁导、P为转子永磁铁的对数。
8.根据权利要求3所述的吊扇用均匀气隙单相无刷电机的定子加工方法，其特征在于，所述启动转矩的计算公式为：Tst＝FsFR sinθ，其中，Tst为所述启动转矩，所述启动转矩Tst是绕组通电后所述定子产生的磁场对所述转子的作用力，Fs为定子的磁势、FR为转子的磁势、θ是所述定位角，所述定位角θ为所述定子在自由转动停止后该定子任意的一所述齿部的中心线与该齿部对应的永磁铁的中心线之间的夹角；
所述定子的磁势Fs为所述有限元软件根据所述定子的绕组匝数、所述绕组的串并联方式和所述绕组的工作电流进行有限元分析所得；
所述转子的磁势FR是所述有限元软件根据所述转子的磁路和所述转子的磁性进行有限元分析所得。
9.一种具有通过上述权利要求1-8任意一项所述的定子加工方法加工所得的定子的吊扇用均匀气隙单相无刷电机，其特征在于，还包括：
上端盖和下端盖，上、下端盖相对设置；
定子，设置在所述下端盖中，所述定子包括铁芯以及绕卷在所述铁芯上的绕组，所述铁芯包括：定子轭部以及围绕定子轭部周向并沿定子轭部的径向延伸设置的多个齿条，相邻的两个所述齿条之间形成一齿槽，每个所述齿条远离所述定子轭部的一端沿周向延伸形成齿部，其中，所有的所述齿部的内表面的相同一侧开设有一个辅助凹槽；
转子，围绕所述定子可转动地设置在所述上端盖中，所述转子包括周向设置在所述上端盖内侧壁上的多对永磁铁以及可转动地穿设于所述上端盖和所述下端盖中的转动轴组件；
其中，所述辅助凹槽可降低所述转子转动过程中的启动转矩，减少所述无刷电机工作过程中的振动，从而降低所述无刷电机工作时的噪声。
10.根据权利要求9所述的吊扇用均匀气隙单相无刷电机，其特征在于，所述定子的槽数为12槽，所述永磁铁的极对数为4、5、7或8对。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910387045.1A CN110212711B (zh) | 2019-05-10 | 一种吊扇用均匀气隙单相无刷电机及其定子的加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CN201910387045.1A CN110212711B (zh) | 2019-05-10 | 一种吊扇用均匀气隙单相无刷电机及其定子的加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110212711A CN110212711A (zh) | 2019-09-06 |
| CN110212711B true CN110212711B (zh) | 2024-07-02 |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104348268A (zh) * | 2013-08-09 | 2015-02-11 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 单相无刷电机 |
| CN105932849A (zh) * | 2015-02-27 | 2016-09-07 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 单相无刷电机 |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104348268A (zh) * | 2013-08-09 | 2015-02-11 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 单相无刷电机 |
| CN105932849A (zh) * | 2015-02-27 | 2016-09-07 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 单相无刷电机 |
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