CN112383156A - 一种外转子电机定子及其电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外转子电机定子及其电机，包括定子和转子，所述定子包括定子齿，所述定子齿包括齿靴，所述齿靴的外弧面偏心圆与转子的内壁面形成阶梯渐变气隙，所述气隙的径向最大宽度为a，最小径向宽度为b，且a≥2b，所述齿靴的倾斜角位于气隙径向最大宽度处且偏离齿中侧，其倾斜角气隙径向宽度为c，且2b≥c＞b，所述齿靴的倾斜角所占轴向角度为β，β≤0.05α,所述齿靴的内表面偏心圆偏心距为d，偏心角度为γ，偏心圆半径为e，定子中心线齿高为H，定子齿宽为f，齿靴内表面高L＝d+e，f≤3*(H‑L)＝3*(H‑d+e)，其中，d≤e≤1.5d、γ＝倍数

一种电机，所述电机的定子槽数及级数为偶数，且电机满足

Description

一种外转子电机定子及其电机

技术领域

本发明涉及外转子电机技术领域，具体为一种外转子电机定子及其电机。

背景技术

单相电机常用于洗衣机、洗碗机、冰箱、空调等小功率电器中。根据定子与转子的位置不同，通常分为内转子与外转子两种，顾名思义，单相外转子电机即定子在内，转子环绕与定子之外。对于单相电机而言，由于其转子与定子的极数相同，若转子停止时容易停在死点，造成电机通电时转子无法启动。

对于单相电机而言，如何降低齿槽转矩及使转子停止时避开死点位置使业界一直以来力求解决的问题。

发明内容

本发明就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种外转子电机定子及其电机，采用阶梯渐变气隙加一定倾斜角组合式铁芯外弧面技术实现降低齿槽转矩及使转子停止时避开死点位置，内弧偏心圆设计解决了行业单相外转子电机铁芯工艺瓶颈技术问题，具备批量及大批量生产。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种外转子电机定子，包括定子和转子，所述定子包括定子齿，所述定子齿包括齿靴，所述齿靴的外弧面偏心圆与转子的内壁面形成阶梯渐变气隙，所述气隙的径向最大宽度为a，最小径向宽度为b，且a≥2b，所述齿靴的倾斜角位于气隙径向最大宽度处且偏离齿中侧，其倾斜角气隙径向宽度为c，且2b≥c＞b，所述齿靴的倾斜角所占轴向角度为β，β≤0.05α,所述齿靴的内表面偏心圆偏心距为d，偏心角度为γ，偏心圆半径为e，定子中心线齿高为H，定子齿宽为f，齿靴内表面高L＝d+e，f≤3*(H-L)＝3*(H-d+e)，其中，d≤e≤1.5d、γ＝倍数

优选的，所述定子采用定子轭成圆。

优选的，所述定子齿沿轴向成夹角α设置，其中α＝360°/定子数N。

优选的，所述a的取值介于0.2-0.7mm。

优选的，所述β的取值介于3°-7°。

优选的，所述A的取值介于0.5-0.7。

优选的，所述转子包括导磁盖与永磁体。

优选的，所述永磁体包括磁环或磁瓦。

优选的，所述永磁体采用采用正弦充磁，极数于定子齿数相对应，磁环与齿靴间的径向方向为不等高的圆环气隙。

一种电机，包括所述的外转子电机定子，所述电机的定子槽数及级数为偶数，且电机满足

其中，q为每极每相槽数，Z为电机(齿数)，2P为电机极数，m为电机相数。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供一种外转子电机定子，采用阶梯渐变气隙加一定倾斜角组合式铁芯外弧面技术实现降低齿槽转矩及使转子停止时避开死点位置，内弧偏心圆设计解决了行业单相外转子电机铁芯工艺瓶颈技术问题，具备批量及大批量生产。

附图说明

图1为本发明的电磁结构俯视图；

图2为定子铁芯的俯视图；

图3为定子铁芯的结构示意图；

图4为转子的结构示意图；

图5为电机的俯视图；

图6为电机的立体图；

图7为电机的爆炸图。

图中：1-转子；101-导磁盖；102-永磁体；2-定子；201-齿靴；202-定子齿。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，

如图1-6所示，所述外转子1电机定子2采用定子2轭成圆，定子齿202沿轴向成夹角α设置，其中α＝360°/定子2数N；所述齿靴201外弧面偏心圆与永磁体102内壁面形成阶梯渐变气隙，所述气隙的径向最大宽度为a，最小径向宽度为b，优选a≥2b，取值介于0.2-0.7mm；所述齿靴201倾斜角位于气隙径向最大宽度处且偏离齿中侧，其倾斜角气隙径向宽度为c，优选2b≥c＞b；所述齿靴201倾斜角所占轴向角度为β，优选β≤0.05α,取值介于3°-7°最优；

所述外转子1电机定子2齿靴201内表面采用偏心圆设计，所述齿靴201内表面偏心圆偏心距为d，偏心角度为γ，偏心圆半径为e；定子2中心线齿高为H，定子2齿宽为f，齿靴201内表面高L＝d+e；优选f≤3*(H-L)＝3*(H-d+e)，其中d≤e≤1.5d、γ＝倍数

倍数A取值介于0.5-0.7最优。

实施例二，

如图1-6所示，所述外转子1电机定子2采用定子2轭成圆，定子2齿沿轴向成夹角α设置，其中α＝360°/定子2数N；所述齿靴201外弧面偏心圆与永磁体102内壁面形成阶梯渐变气隙，所述气隙的径向最大宽度为a，最小径向宽度为b，优选a≥2b，取值介于0.2-0.7mm；所述齿靴201倾斜角位于气隙径向最大宽度处且偏离齿中侧，其倾斜角气隙径向宽度为c，优选2b≥c＞b；所述齿靴201倾斜角所占轴向角度为β，优选β≤0.05α,取值介于3°-7°最优；

所述外转子1电机定子2齿靴201内表面采用偏心圆设计，所述齿靴201内表面偏心圆偏心距为d，偏心角度为γ，偏心圆半径为e；定子2中心线齿高为H，定子2齿宽为f，齿靴201内表面高L＝d+e；优选f≤3*(H-L)＝3*(H-d+e)，其中d≤e≤1.5d、γ＝倍数

倍数A取值介于0.5-0.7最优。

所述定子2由定子2铁芯和绕组组成，所述定子2铁芯由沿轴向叠压的多个定子2冲片组成；所述定子2铁芯由环状定子2轭加磁芯组成，所述磁芯由沿径向延伸的若干齿及定子2齿外弧组成绕线壁的齿靴201，所述各定子2齿及齿靴201沿轴中心旋转阵列得来；

所述转子1设于径向定子2外侧，所述转子1包括导磁盖101与永磁体102磁环或磁瓦，磁环或磁瓦介于定子2齿靴201与到导磁盖101间，所述磁环为或磁瓦正对齿靴201一侧轴向视图为圆形；

所述永磁体102磁环或磁瓦采用正弦充磁，极数于定子2齿数相对应，磁环与齿靴201间的径向方向为不等高的圆环气隙δ；

实施例三，

如图7所示，一种电机，包括所述的外转子1电机定子2，如图1-6所示，所述外转子1电机定子2采用定子2轭成圆，定子2齿沿轴向成夹角α设置，其中α＝360°/定子2数N；所述齿靴201外弧面偏心圆与永磁体102内壁面形成阶梯渐变气隙，所述气隙的径向最大宽度为a，最小径向宽度为b，优选a≥2b，取值介于0.2-0.7mm；所述齿靴201倾斜角位于气隙径向最大宽度处且偏离齿中侧，其倾斜角气隙径向宽度为c，优选2b≥c＞b；所述齿靴201倾斜角所占轴向角度为β，优选β≤0.05α,取值介于3°-7°最优；

所述外转子1电机定子2齿靴201内表面采用偏心圆设计，所述齿靴201内表面偏心圆偏心距为d，偏心角度为γ，偏心圆半径为e；定子2中心线齿高为H，定子2齿宽为f，齿靴201内表面高L＝d+e；优选f≤3*(H-L)＝3*(H-d+e)，其中d≤e≤1.5d、γ＝倍数

倍数A取值介于0.5-0.7最优。

所述定子2由定子2铁芯和绕组组成，所述定子2铁芯由沿轴向叠压的多个定子2冲片组成；所述定子2铁芯由环状定子2轭加磁芯组成，所述磁芯由沿径向延伸的若干齿及定子2齿外弧组成绕线壁的齿靴201，所述各定子2齿及齿靴201沿轴中心旋转阵列得来；

所述转子1设于径向定子2外侧，所述转子1包括导磁盖101与永磁体102磁环或磁瓦，磁环或磁瓦介于定子2齿靴201与到导磁盖101间，所述磁环为或磁瓦正对齿靴201一侧轴向视图为圆形；

所述永磁体102磁环或磁瓦采用正弦充磁，极数于定子2齿数相对应，磁环与齿靴201间的径向方向为不等高的圆环气隙δ；

所述单相外转子1电机，其定子2槽数及级数优先均为偶数，且电机满足

其中q为每极每相槽数，Z为电机槽数(齿数)、2P为电机极数、m为电机相数。

具体实施方式如下：

第一步：冲压模具将叠片叠压成定子2铁芯；

第二步：在铁芯表面安装绝缘槽楔或注塑一体成包塑铁芯；

第二步：利用绕线设备直接在定子2铁芯齿部槽楔表面绕制环形集中绕组，形成定子2；

第三步：将磁环或长条形磁条折圆利用胶水粘贴至导磁盖101径向内壁面上，或利用尼龙等塑料将磁环或磁钢与导磁盖101注塑为一体形成转子1；

第四步：将转子1装配在定子对应位置上，形成电机。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种外转子电机定子，包括定子和转子，所述定子包括定子齿，所述定子齿包括齿靴，其特征在于：所述齿靴的外弧面偏心圆与转子的内壁面形成阶梯渐变气隙，所述气隙的径向最大宽度为a，最小径向宽度为b，且a≥2b，所述齿靴的倾斜角位于气隙径向最大宽度处且偏离齿中侧，其倾斜角气隙径向宽度为c，且2b≥c＞b，所述齿靴的倾斜角所占轴向角度为β，β≤0.05α,所述齿靴的内表面偏心圆偏心距为d，偏心角度为γ，偏心圆半径为e，定子中心线齿高为H，定子齿宽为f，齿靴内表面高L＝d+e，f≤3*(H-L)＝3*(H-d+e)，其中，d≤e≤1.5d、γ＝倍数

2.如权利要求1所述的一种外转子电机定子，其特征在于：所述定子采用定子轭成圆。

3.如权利要求1所述的一种外转子电机定子，其特征在于：所述定子齿沿轴向成夹角α设置，其中α＝360°/定子数N。

4.如权利要求1所述的一种外转子电机定子，其特征在于：所述a的取值介于0.2-0.7mm。

5.如权利要求1所述的一种外转子电机定子，其特征在于：所述β的取值介于3°-7°。

6.如权利要求1所述的一种外转子电机定子，其特征在于：所述A的取值介于0.5-0.7。

7.如权利要求1所述的一种外转子电机定子，其特征在于：所述转子包括导磁盖与永磁体。

8.如权利要求7所述的一种外转子电机定子，其特征在于：所述永磁体包括磁环或磁瓦。

9.如权利要求7所述的一种外转子电机定子，其特征在于：所述永磁体采用采用正弦充磁，极数于定子齿数相对应，磁环与齿靴间的径向方向为不等高的圆环气隙。

10.一种电机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的外转子电机定子，所述电机的定子槽数及级数为偶数，且电机满足

其中，q为每极每相槽数，Z为电机(齿数)，2P为电机极数，m为电机相数。

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