CN111355313A - 一种轴向磁通马达以及电气产品 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种轴向磁通马达以及电气产品。该马达具有：转子，其以中心轴线为中心旋转；以及定子，其与该转子在轴向上对置，该定子具有多个定子单元，多个该定子单元围绕该中心轴线配置，该定子单元包括：铁芯单元，其由铁芯块构成；以及线圈单元，其由导线卷绕而成，围绕该铁芯单元配置，该铁芯单元在轴向上的高度小于或等于该线圈单元在轴向上的高度。通过本发明实施例，能够降低设计和制造中线圈与铁芯之间的依赖性，并且能够提高设计自由度。
Description
技术领域
本发明涉及马达技术领域，尤其涉及一种轴向磁通马达以及电气产品。
背景技术
在以往的技术中，轴向磁通马达是一种常见的马达。在一种轴向磁通马达的结构中，采用由多个定子块构成的分块式定子，每个定子块中均配置有铁芯和线圈，该铁芯在轴向上的两端分别具有齿部，并且具有连接该两端的齿部的连接部，线圈卷绕于该连接部。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
发明人发现，当需要对定子块进行设计变更，以获得适应于不同的应用需求的轴向磁通马达时，一方面，可考虑对铁芯的形状或尺寸的设计进行变更，然而，由于铁芯的两端分别具有齿部，因而如果要对铁芯的形状或尺寸的设计进行变更，则需要变更相应的制造模具和/或治具，导致成本大幅度上升。
另一方面，可考虑不对铁芯的形状或尺寸的设计进行变更，而仅变更对线圈的设计，然而，线圈在轴向上的高度受到铁芯两端的齿部的限制，并且，为了使线圈配合铁芯的形状和尺寸，在制造中，通常先使线圈卷绕于铁芯，而后使各定子块之间整体组装。
因此，在以往的技术中，在设计和制造中，线圈与铁芯之间具有较强的依赖性，设计自由度较低。
为了解决上述问题或其他类似问题，本发明实施例提供一种轴向磁通马达以及电气产品，通过该马达和电气产品，能够降低设计和制造中线圈与铁芯之间的依赖性，提高设计自由度。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种轴向磁通马达，该马达具有：转子，其以中心轴线为中心旋转；以及定子，其与该转子在轴向上对置，该定子具有多个定子单元，多个该定子单元围绕该中心轴线配置，该定子单元包括：铁芯单元，其由铁芯块构成；以及线圈单元，其由导线卷绕而成，围绕该铁芯单元配置，该铁芯单元在轴向上的高度小于或等于该线圈单元在轴向上的高度。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种电气产品，该电气产品具有上述第一方面所述的马达。
本发明实施例的一种有益效果在于，通过使线圈单元围绕铁芯单元配置，且铁芯单元在轴向上的高度不大于线圈单元在轴向上的高度，能够降低设计和制造中线圈与铁芯之间的依赖性，并且能够提高设计自由度。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的实施方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因此而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其他实施方式中使用，与其他实施方式中的特征相组合，或替代其他实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含/具有”在本文使用时指特征、整件、或组件的存在，但并不排除一个或更多个其他特征、整件或组件的存在或附加。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本发明实施例1的轴向磁通马达的一个示意图。
图2是本发明实施例1的轴向磁通马达沿轴向所在的平面剖开后的一个示意图。
图3是本发明实施例1的轴向磁通马达的一个分解图。
图4是本发明实施例1的轴向磁通马达的定子单元的一个示意图。
图5是本发明实施例1的轴向磁通马达的定子单元的另一个示意图。
图6是本发明实施例1的轴向磁通马达沿中心轴线所在的平面剖开后的另一个示意图。
图7是本发明实施例1的轴向磁通马达中的调整部件的一个示意图。
图8是本发明实施例1的轴向磁通马达中的调整部件的另一个示意图。
图9是本发明实施例1的轴向磁通马达沿中心轴线所在的平面剖开后的又一个示意图。
图10是本发明实施例1的轴向磁通马达中的转子的示意图。
图11是本发明实施例1的轴向磁通马达的另一个示意图。
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，而是包括落入所附权利要求的范围内的全部修改变型以及等同物。
在本发明实施例中，单数形式“一”、“该”等包括复数形式，应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义；此外术语“所述”应理解为既包括单数形式也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。此外术语“根据”应理解为“至少部分根据……”，术语“基于”应理解为“至少部分基于……”，除非上下文另外明确指出。
在本发明的下述说明中，为了说明的方便，将马达的旋转部能够绕其进行旋转的中心线称为“中心轴线”，将与沿该中心轴线延伸的方向相同或平行的方向称为“轴向”，将以围绕该中心轴线的方向称为“周向”。
下面结合附图对本发明实施例进行说明。
实施例1
本实施例1提供一种轴向磁通马达。图1是本实施例的轴向磁通马达的示意图，图2是本实施例的轴向磁通马达沿中心轴线所在的平面剖开后的一个示意图，图3是本实施例的轴向磁通马达的一个分解图，图4是本实施例的轴向磁通马达的定子单元的一个示意图，图5是本实施例的轴向磁通马达的定子单元的另一个示意图。
如图1至图3所示，轴向磁通马达10具有转子11和定子12。其中，转子11以中心轴线O-O’为中心旋转，定子12与转子11在轴向上对置，并且，定子12具有多个定子单元121(例如包括图1所示的定子单元121-1、121-2、121-3、121-4……)，多个定子单元121围绕中心轴线O-O’配置，即，沿周向配置。
如图2、图4和图5所示，每个定子单元121包括铁芯单元1211和线圈单元1212，其中，铁芯单元1211由铁芯块构成，线圈单元1212由导线卷绕而成，且围绕铁芯单元1211配置。如图5所示，铁芯单元1211在轴向上的高度D1小于或等于线圈单元1212在轴向上的高度D2。即，铁芯单元1211在轴向上的高度D1不大于线圈单元1212在轴向上的高度D2。
通过上述实施例，线圈单元1212围绕铁芯单元1211配置，且铁芯单元1211在轴向上的高度D1不大于线圈单元1212在轴向上的高度D2，这样，铁芯单元1211能够在整个轴向高度的范围内均配置于线圈单元1212的内部。由此，线圈单元1212在轴向上的高度不会受到铁芯单元1211在轴向上的高度的限制，因此，能够降低设计和制造中线圈与铁芯之间的依赖性，并且能够提高设计自由度。
在本实施例中，如图4所示，铁芯单元1211与线圈单元1212可配置为彼此之间具有间隙121s。如图4所示，间隙121s包括围绕铁芯单元1211一周的间隙。通过在铁芯单元1211与线圈单元1212之间设置间隙121s，能够避免铁芯单元1211与线圈单元1212电性接触，并且使铁芯单元1211易于放入线圈单元1212的由导线卷绕而形成的中空部位。间隙121s的尺寸可根据实际需要而设置，只要满足避免铁芯单元1211与线圈单元1212电性接触且使铁芯单元1211易于放入线圈单元1212形成的中空部位即可。
在本实施例中，间隙121s在围绕铁芯单元1211一周的各位置处的尺寸可设置为一致或不一致。例如，如图4所示，以定子单元121-3为例，间隙121s在围绕铁芯单元1211一周的各位置处的尺寸设置为不一致，即，在图4的左右两侧处的尺寸较窄，在图4的上侧处的尺寸略宽，在图4的下侧处的尺寸最宽。本实施例不以图4的中的尺寸设置方式作为限制，也可以以其他方式设置间隙121s在围绕铁芯单元1211一周的各位置处的尺寸。
在本实施例中，铁芯单元1211的形状可根据需要任意设置，只要能够将铁芯单元1211配置于线圈单元1212所形成的中空部位内即可。例如，在沿轴向观察时，铁芯单元1211可大致呈矩形、扇形、圆形、多边形等。本实施例不以此作为限制，铁芯单元1211也可配置为其他形状。
在本实施例中，铁芯单元1211可由任意适当的材料形成，例如由软磁复合材料形成。此外，铁芯单元1211的厚度可根据实际需要设定，例如设为大于或等于2mm。
在本实施例中，根据马达的应用需求，每个定子单元121所包含的铁芯单元1211可配置为一个或多个，另外，线圈单元1212也可配置为一个或多个。图2、图3和图4示出了每个定子单元121所包含的铁芯单元1211和线圈单元1212均为一个的情形。
图6是本实施例的轴向磁通马达沿中心轴线O-O’所在的平面剖开后的另一个示意图。图6示出了每个定子单元121所包含的铁芯单元1211和线圈单元1212均为多个的情形，具体而言，图6中每个定子单元121所包含的铁芯单元1211为3个，线圈单元1212为2个。本实施例不限于此，每个定子单元121所包含的铁芯单元1211和线圈单元1212也可分别配置为其他数量。
这样，通过在马达的每个定子单元121中组合使用适当数量的铁芯单元1211和线圈单元1212，即可使马达满足不同的应用需求。也就是说，每个定子单元121所包含的铁芯单元1211和线圈单元1212能够在不同应用需求的马达中使用，只要根据应用需求而相应地调整每个定子单元121所包含的铁芯单元1211和线圈1212各自的数量即可。这样，可对铁芯单元1211和线圈单元1212进行量产，从而节省了开发时间和制造成本。
在本实施例中，定子单元121还可包括调整铁芯单元1211在轴向上的位置的调整部件。由此，能够使铁芯单元1211的轴向上的中心位置与线圈单元1212的轴向上的中心位置对齐，这样，定子单元121可获得较佳的磁特性。
图7是上述调整部件的一个示意图，图8是上述调整部件的另一个示意图。
在一个实施方式中，如图7所示，上述调整部件可以是配置于铁芯单元1211的轴向两侧的垫片1213。
在另一个实施方式中，如图8所示，上述调整部件也可以是对铁芯单元1211整体进行包覆的包覆部件1214。另外，图2和图3中也示出了包覆部件1214。
其中，垫片1213和包覆部件1214可由具有散热性且无导磁性的材料形成，由此，能够有利于铁芯单元1211的散热并且不会影响定子单元121的磁特性。该材料例如可以是导热塑胶等。
图9是在设置有包覆部件1214的情况下，对铁芯单元1211和线圈单元1212进行了组合的轴向磁通马达沿中心轴线所在的平面剖开后的一个示意图。如图9所示，针对每个铁芯单元1211均设置有包覆部件1214，每个包覆部件1214和铁芯单元1211作为一个包覆铁芯单元，多个这样的包覆铁芯单元进行了组合，并且，与图6中类似，多个线圈单元1212进行了组合。类似地，图9中的包覆部件1214也可替换为垫片1213。
但本实施例不以上述实施方式作为限制，本实施例也可设置其他形式的调整部件，也可不设置调整部件。
图10是本实施例的转子的示意图。如图10所示，转子11可以包括圆盘形的轭铁盘111以及沿周向配置在轭铁盘111上的磁铁112。
在本实施例的轴向磁通马达中，如图1至图3所示，转子11可设置为两个，分别配置于定子12的轴向两侧，但本实施例不限于此。
图11是本实施例的轴向磁通马达的另一个示意图。如图11所示，转子11也可仅设置为一个，该转子11配置于定子12的轴向的任意一侧，定子12的轴向的另一侧固定于一个构成导磁回路的盘部件13。如图11所示，在定子单元121中，铁芯单元1211可设置为，使其轴向上的中心位置比线圈单元1212的轴向上的中心位置靠近盘部件13，但本实施例不限于此，铁芯单元1211也可设置为，借助例如上述垫片1213或者包覆部件1214这样的调整部件，使铁芯单元1211的轴向上的中心位置与线圈单元1212的轴向上的中心位置对齐。
在本实施例的轴向磁通马达中，通过使线圈单元围绕铁芯单元配置，且铁芯单元在轴向上的高度不大于线圈单元在轴向上的高度，能够降低设计和制造中线圈单元与铁芯单元之间的依赖性，并且能够提高设计自由度。
实施例2
本实施例2提供一种电气产品，该电气产品具有轴向磁通马达，该轴向磁通马达可如上述实施例1中所述，此处不再赘述。
本实施例的电气产品可以是任意电气产品。例如，可以是空调机的室内机、空调机的室外机、饮水机、洗衣机、扫除机、压缩机、送风机、搅拌机等家电或办公设备，也可以是泵、输送机、电梯、标准工业泛用机、风力发电机、磨碎机、牵引电机等工业设备，或者还可以是各种信息处理设备等。
通过本实施例的电气产品，能够降低设计和制造中线圈单元与铁芯单元之间的依赖性，并且能够提高设计自由度。
以上参照附图详细叙述了本发明实施例，指明了本发明的原理可以被采用的方式。然而应当理解，本发明的实施不限于上述实施例的方式，还包括不脱离本发明主旨范围的所有改变、修改和等同等。
Claims (10)
1.一种轴向磁通马达，所述马达具有：
转子，其以中心轴线为中心旋转；以及
定子，其与所述转子在轴向上对置，所述定子具有多个定子单元，多个所述定子单元围绕所述中心轴线配置，
其特征在于，
所述定子单元包括：
铁芯单元，其由铁芯块构成；以及
线圈单元，其由导线卷绕而成，围绕所述铁芯单元配置，
所述铁芯单元在轴向上的高度小于或等于所述线圈单元在轴向上的高度。
2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，
所述铁芯单元与所述线圈单元配置为彼此之间具有间隙。
3.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，
所述定子单元包括多个铁芯单元和/或多个线圈单元。
4.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，
所述定子单元还包括配置于所述铁芯单元的轴向两侧的垫片，所述垫片由具有散热性且无导磁性的材料形成。
5.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，
所述定子单元还包括对所述铁芯单元整体进行包覆的包覆部件，所述包覆部件由具有散热性且无导磁性的材料形成。
6.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，
所述转子为两个，分别配置于所述定子的轴向两侧，或者，所述转子为一个，配置于所述定子的轴向一侧。
7.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，
所述铁芯单元由软磁复合材料形成。
8.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，
所述铁芯单元的厚度大于或等于2mm。
9.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，
在沿轴向观察时，所述铁芯单元呈矩形或扇形。
10.一种电气产品，其特征在于，所述电气产品具有根据权利要求1～9中任一项所述的马达。
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