CN112928882A - 具有定子和磁体构造以改善扭矩能力的直接驱动电动马达 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于器具的电动马达，包括与驱动轴耦接的转子。转子包括多个各自限定磁体组件的转子磁体，该磁体组件包括多个具有不同的磁极定向的磁体部分。定子与转子电磁连通。在定子与转子之间限定有间隙。定子包含定子铁芯。多个定子极限定间隙。定子磁体定位在定子铁芯内并且被定位成部分地限定间隙。每个定子磁体限定一对磁通路径，该一对磁通路径围绕定子磁体的外周延伸并且延伸到间隙上。该多个转子磁体的不同的磁极定向进行操作以将有效磁通朝向间隙引导。

Description

具有定子和磁体构造以改善扭矩能力的直接驱动电动马达

背景技术

本公开总体上涉及电动直接驱动马达，并且更具体地，涉及具有定子磁体和转子磁体的电动直接驱动马达，以及直接驱动马达的改善的有效扭矩，该定子磁体和转子磁体被定位和构造成改善其间的电磁连通。

发明内容

根据本公开的一个方面，一种用于器具的电动马达包括与第一驱动轴耦接的内转子。外转子与第二驱动轴耦接。定子与所述内转子和所述外转子电磁连通。在所述定子与所述内转子之间限定有内间隙并且在所述定子与所述外转子之间限定有外间隙。所述定子包含定子铁芯。多个内定子极限定所述内间隙。多个外定子极限定所述外间隙。定子磁体定位在所述定子铁芯内并且被定位成部分地限定所述内间隙和所述外间隙中的至少一个。每个定子磁体限定一对磁通路径，所述一对磁通路径围绕所述定子磁体的外周延伸并且延伸到所述内间隙和所述外间隙的相应的间隙上。

根据本公开的另一方面，一种用于器具的电动马达包括与驱动轴耦接的转子。所述转子包括多个各自限定磁体组件的转子磁体，所述磁体组件包括多个具有不同的磁极定向的磁体部分。定子与所述转子电磁连通。在所述定子与所述转子之间限定有间隙。所述定子包含定子铁芯。多个定子极限定所述间隙。定子磁体定位在所述定子铁芯内并且被定位成部分地限定所述间隙。每个定子磁体限定一对磁通路径，所述一对磁通路径围绕所述定子磁体的外周延伸并且延伸到所述间隙中。所述多个转子磁体的所述不同的磁极定向进行操作以将有效磁通朝向所述间隙引导。

根据本公开的又一方面，一种用于器具的电动马达包括与驱动轴耦接的转子。所述转子包括磁体组件。每个磁体组件包括多个具有不同的磁极定向的磁体部分。定子被定位成与所述转子电磁连通。在所述定子与所述转子之间限定有间隙。所述定子包括定子铁芯。多个定子极朝向所述转子向内延伸以限定所述间隙。定子磁体定位在所述定子铁芯内以至少部分地限定所述间隙。每个磁体组件的所述多个磁体部分限定海尔贝克构造，所述海尔贝克构造将电磁场朝向所述间隙引导并将所述磁体组件的有效磁北极朝向所述间隙引导，以增大所述转子与所述定子之间的电磁连通。

参考以下说明书、权利要求书和附图，本领域技术人员将进一步理解和领会本公开的这些和其他特征、优点和目的。

附图说明

在附图中：

图1是示例性洗衣器具的剖视图，该洗衣器具包括双驱动构造内的直接驱动马达的一个方面；

图2是洗衣器具的一个方面的示意性剖视图，该洗衣器具包括用于操作旋转滚筒和叶轮的双驱动马达；

图3是双直接驱动马达的剖视图，该双直接驱动马达具有内转子构造并且结合本文公开的定子磁体和转子磁体的一个方面；

图4是直接驱动马达的剖视图，该直接驱动马达具有外转子构造并且结合定子磁体构造和转子磁体构造的一个方面；

图5是根据装置的一个方面的结合定子磁体和转子磁体的双直接驱动马达的剖视图；

图6是图3的直接驱动马达的放大剖视图并且示出了当没有电流被输送到定子的绕组时的磁通路径；

图7是图6的直接驱动马达的示意性剖视图，示出了当电流被输送到定子的绕组时的磁通路径；

图8是示出直接驱动马达内的定子磁体与转子磁体的协作的示意图；

图9是结合定子磁体的一个方面的定子铁芯的齿的一个方面的示意性剖视图；

图10是转子与定子的电磁相互作用以及其间生成的磁通的示意性剖视图；

图11是示出本文公开的直接驱动马达与现有技术的直接驱动马达之间的示例性扭矩比较的示意图；

图12是示出根据装置的一个方面的定子磁体的形状的示例性变化的效果的示意图；并且

图13是示出本装置的定子铁芯的齿的形状的示例性变化的效果的示意图。

附图中的部件不一定是按比例绘制的，而是将重点放在说明本文所述的原理上。

具体实施方式

所示的本实施例主要在于与直接驱动马达相关的方法步骤和设备部件的组合，该直接驱动马达具有定子磁体组件和转子磁体组件的构造，该构造增大转子与定子之间的电磁连通，从而导致直接驱动马达的扭矩能力增大。相应地，在适当的情况下，设备部件和方法步骤在附图中已经由常规符号表示，仅示出了与理解本公开的实施例有关的那些具体细节，以便不会由于对受益于本文描述的本领域普通技术人员将显而易见的细节而使本公开模糊。进一步地，描述和附图中相同的标号表示相同的元素。

出于本文描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“竖直”、“水平”及其派生词应涉及如图1所定向的本公开。除非另有说明，否则术语“前”应指元件更接近预期观察者的表面，并且术语“后”应指元件更远离预期观察者的表面。然而，应当理解，除非有明确相反的指定，否则本公开可以采取各种替代定向。还应当理解，附图中示出的以及以下说明书中描述的特定装置和过程仅仅是所附权利要求书中限定的发明概念的示例性实施例。因此，除非权利要求另有明确声明，否则与本文公开的实施例相关的特定尺寸和其他物理特性不应被认为是限制性的。

术语“包括(including)”、“包含(comprises)”、“包含(comprising)”或其任何其他变型旨在涵盖非排他性包括，使得包含一系列元素的过程、方法、物品或设备不仅包括那些元素，而且可以包括未明确列出的或此类过程、方法、物品或设备所固有的其他元素。在没有更多限制的情况下，以“包含……”开头的元素并不排除在包含该元素的过程、方法、物品或设备中存在附加相同元素。

参照图1至图10，参考编号10大体上指的是结合在各种器具和固定装置内的直接驱动马达。虽然可以设想此直接驱动马达10可以包括在广泛的应用范围内，但是本文中提供的某些图示指示放置在洗衣器具12内的直接驱动马达10。根据装置的各个方面，用于器具12的电直接驱动马达10包括：内转子14，与第一驱动轴16耦接；外转子18，与第二驱动轴20耦接；以及定子22，与内转子14和外转子18电磁连通；内间隙24，限定在定子22与内转子14之间；以及外间隙26，限定在定子22与外转子18之间。定子22包括定子铁芯28和多个内定子极32，该多个内定子极与内转子14限定内间隙24。定子极30还可以包括多个外定子极34，该多个外定子极包括在定子铁芯28内，该定子铁芯与外转子18限定外间隙26。定子磁体36定位在定子铁芯28内并且被定位成部分地限定内间隙24和外间隙26中的至少一个。每个定子磁体36限定一对磁通路径38，该一对磁通路径延伸穿过定子铁芯28并且围绕定子磁体36的外周40并且进入到内间隙24和外间隙26的相应的间隙中。可以设想，定子磁体36可以定位在内定子极32、外定子极34、或者内定子极32和外定子极34两者内，以实现用于直接驱动马达10的各个方面的期望的电磁连通和扭矩输出。

可以设想，内定子极32和外定子极34的每个定子极30包括结合在定子铁芯28内的定子齿50和多个缠绕在每个定子齿50周围的绕组52。除了定子磁体36之外，定子铁芯28的绕组52与齿50的组合形成了直接驱动马达10的各种定子极30。内定子极32利用定子铁芯28的内定子齿50并且外定子极34利用定子铁芯28的外定子齿50。

如图1和图2所例示，直接驱动马达10可以包括外转子18，该外转子经由第二驱动轴20与可旋转操作的滚筒60耦接，该第二驱动轴在洗衣器具12的桶62内旋转。直接驱动马达10的内转子14和第一驱动轴16可以与在滚筒60内旋转的叶轮64耦接，该叶轮有时被称为星形轮。旋转滚筒60和叶轮64被构造成通过直接驱动马达10的内转子14和外转子18的单独且独立的操作而彼此独立地旋转。可以设想，内转子14和外转子18可以交替地耦接，使得内转子14被构造成旋转旋转滚筒60并且外转子18被构造成旋转叶轮64。通过使用独立操作的叶轮64和旋转滚筒60，能够实现用于在旋转滚筒60内处理衣物66的各种搅动模式。这些搅动模式被构造成在滚筒60的旋转路径68以及旋转滚筒60的前部与后部之间的横向路径70内移动衣物66，以形成螺旋式模式72。这些搅动模式被构造成操纵衣物66以及滚筒60内含有的流体和衣物化学物质。

如图1至图10所例示，内转子14和外转子18中的每个包括多个分别与内定子极32和外定子极34电磁连通的转子磁体80。可以设想，内转子14和外转子18中的一个或两个的转子磁体80可以包括磁体组件82，该磁体组件包括多个磁体部分84。这些磁体部分84协作以限定每个转子磁体80，以用于在直接驱动马达10的内间隙24和外间隙26的相应的间隙的方向上引导有效磁北极86和磁通100。换句话说，外转子18的转子磁体80被设计成将有效磁北极86向内并朝向外定子极34引导。内转子14的转子磁体80的磁体部分84被构造成将有效磁北极86在向外的方向上并朝向直接驱动马达10的内定子极32引导。

现在参考图3至图8，每个转子磁体80的各个磁体部分84以不同的磁极定向进行定向。这些磁极定向被定位成将磁通100和有效磁北极86朝向相应的转子与定子组合之间限定的间隙引导。在内转子14的情况下，磁通100被引导远离直接驱动马达10的旋转轴线102。在外转子18的情况下，磁通100被朝向直接驱动马达10的旋转轴线102引导。

再次参考图3至图8，各种转子磁体80的磁体部分84的定位有时被称为海尔贝克构造110。如上所述，磁体部分84的这种海尔贝克构造110用于将磁通100或有效磁北极86朝向相对定子112引导，并穿过直接驱动马达10的对应的间隙132。磁体部分84的这种海尔贝克构造110的使用操纵转子磁体80的电磁场114在主体转子116与相对定子112之间的对应的间隙132内更加集中或增强。这种构造还增大对应的间隙132内的磁通100的密度，以继而增大在直接驱动马达10的操作期间在主体转子116与相对定子112之间生成的电动势118。

再次参考图3至图8，在装置的示例性方面中，每个转子磁体80的磁体部分84可以包括三个单独的磁体，该三个单独的磁体包括两个侧翼磁体，该两个侧翼磁体各自将相应的磁北极142朝向中心磁体引导，该中心磁体将相应的磁北极142朝向对应的间隙132引导。所得的有效磁北极86包括放大或增强的磁通100，该磁通被朝向对应的间隙并朝向与主体转子116电磁连通的定子极30引导。转子磁体80与转子本体协作，以仅使用一个转子磁体80在主体转子116内产生磁极对180。转子本体170的相邻部分被励磁，以限定每个转子磁极对180的另一半。转子磁体80的这种构造有助于产生磁传动效果，该磁传动效果使用相同的一般电流电平产生更大的扭矩，如将在下面更全面地描述的。

再次参考图3至图10，用于定子铁芯28的内定子极32和外定子极34的每个定子齿50包括磁体凹槽130。该磁体凹槽130被构造成在主体转子116与相对定子112之间限定的对应的间隙132处接收对应的定子磁体36。相应地，每个磁体凹槽130定位在定子铁芯28的面向间隙的表面134处。当放置在磁体凹槽130内时，每个定子磁体36通常包括弯曲表面136，该弯曲表面限定内间隙24和外间隙26的对应的间隙132的形状。当定子磁体36放置在内转子构造138中时，该弯曲表面136具有与内间隙24的形状匹配的大致凹形曲线。在外转子构造140中，转子磁体80可以具有大致凸起的表面，该大致凸起的表面类似地与直接驱动马达10的外间隙26的形状匹配。通常，这些定子磁体36被定位成引导磁北极142远离弯曲表面136并且远离对应的间隙132。以这种方式，定子磁体36的磁南极144将定位在具有海尔贝克构造110的转子磁体80的有效磁北极86的方向上。通过定子磁体36和转子磁体80以及每个磁体的磁极的这种定位，定子磁体36和转子磁体80通常在对应的间隙132内相互吸引。

再次参考图3至图8，定子磁体36在定子齿50中的每个内的定位具有磁性分离每个定子齿50以在每个定子极30内限定单独的有效定子极88的效果。使用图3作为装置的示例性方面，定子铁芯28包括(12个)定子齿50，这些定子齿各自具有单个磁体凹槽130。然而，由于定子磁体36和绕组52的定位，这些(12个)各自具有单个定子磁体36的定子齿50被有效地构造成限定(24个)一对单独的有效定子极88，该一对单独的有效定子极与内转子14的各个转子磁体80电磁连通。类似地，在图4的示例性方面中，外转子构造140的(12个)定子齿50各自包括一对定子磁体36，该一对定子磁体设置在一对对应的磁体凹槽130内。使用这两个定子磁体36，每个定子铁芯28被有效地分离成三个独立的有效定子极88。相应地，图4内包括的定子的构造反映了具有(36个)有效定子极88的构造，同时仅包括(12个)定子齿50。由每个定子齿50和定子磁体36限定的这些有效定子极88是通过定子磁体36围绕每个定子磁体36的外周40引导磁通100的能力生成的，并且同时减少了可能在直接驱动马达10中发生的漏磁通。

再次参考图3至图8，定子磁体36中的每个和定子齿50被成形为优化直接驱动马达10的主体转子116与相对定子112之间的磁通100的流动。为了实现直接驱动马达10内各种磁通路径38的这种成形，每个定子磁体36包括一个或多个倒角部分160，该一个或多个倒角部分限定围绕定子磁体36的外周40延伸的一对磁通路径38。这些倒角部分160限定定子磁体36周围的定子铁芯28的一致形状或大致一致的形状。定子铁芯28的这种大致一致的形状用于降低定子磁体36周围并穿过有效定子极88的磁通100的密度。在内转子构造138和外转子构造140中的每个中，这种效果为直接驱动马达10的主体转子116与相对定子112之间的磁通100产生更一致的磁通路径38。

如图3和图4所例示，相对定子112内含有的定子磁体36的数量可以变化。在图3中，内转子构造138包括单个定子磁体36，该单个定子磁体装配在内定子极32的对应的定子齿50内，并且定子磁体36包括一对倒角部分160。在外转子构造140中，外定子极34的定子齿50更宽，并且可以包括多个定子磁体36。在外转子构造140中，每个定子磁体36通常仅包括一个倒角部分160，该一个倒角部分定位在定子齿50的外边缘附近。定子磁体36之间的区域可以包括或不包括倒角部分160。相应地，在图4反映的示例性装置中，每个定子齿50内包括两个定子磁体36，以产生三个单独的磁通路径38，该三个单独的磁通路径导致生成三个单独的有效定子极88，该三个单独的有效定子极可以与直接驱动马达10的外转子18电磁连通。

现在参考图3至图7，使用具有海尔贝克构造110的转子磁体80用于减少包括在内转子14和外转子18中的每个内的转子磁体80的总数。常规的转子将包括转子磁体对，该转子磁体对包括围绕内转子14或外转子18的圆周表面以交替极性定位的磁性构件。如前所述，即时装置中的转子磁体80被构造成各自提供被朝向对应的间隙132引导的有效磁北极86。使用这种构造，转子本体170的邻近转子磁体80并且位于该转子磁体中的每个之间的部分被励磁以产生相对的磁北极142，该相对的磁北极被定位成与具有海尔贝克构造110的转子磁体80的磁北极相对。相应地，在本文公开的装置中，通过一系列转子磁体80产生主体转子116的转子磁体对172，该一系列转子磁体具有共同的极性(即，在对应的间隙132的方向上)，该共同的极性使用在转子磁体80之间间隔开的转子本体170的材料产生转子磁体对172的另一半(磁南极144)。这种构造允许主体转子116被制成更紧凑的设计，使得特定主体转子116内需要包括更少的转子磁体80。有效转子磁体对172与有效定子极88的组合也有助于产生磁传动效果，如将在下面讨论的。

如图3至图10所例示，直接驱动马达10的构造通常是能够在较低速度下产生较高的扭矩的游标卡尺马达的形式。根据装置的各个方面，电动直接驱动马达10包括与驱动轴耦接的主体转子116，其中主体转子116包括该多个转子磁体80，该多个转子磁体各自限定磁体组件82，该磁体组件包括多个具有不同的磁极定向的磁体部分84。相对定子112与主体转子116电磁连通。对应的间隙132限定在主体转子116与相对定子112之间，其中相对定子112包括定子铁芯28。相对定子112还包括限定间隙132的多个定子极30。定子磁体36定位在定子铁芯28内并且被定位成部分地限定对应的间隙132。每个定子磁体36限定一对磁通路径38和有效定子极88，它们围绕定子磁体36的外周40延伸并且延伸到对应的间隙132中。

再次参考图3至图10，该多个转子磁体80的磁体部分84的不同的磁极定向进行操作以将磁通100朝向对应的间隙132引导。如上所述，在外转子构造140的情况下，转子磁体80各自定向成具有被朝向同一中心点引导的有效磁北极86和磁通100。在内转子构造138中，有效磁北极86和磁通100被引导远离同一中心点。这些转子磁体80与转子本体170的材料协作，以产生有效转子磁体对172，该有效转子磁体对与在定子铁芯28和定子磁体36的各个定子齿50内产生的有效定子极88相互作用。因为每个定子齿50被分成单独的有效定子极88，并且主体转子116包括多个转子磁体对172，该多个转子磁体对仅包括一个转子磁体80。因此，直接驱动马达10的操作可用于以较高的扭矩输出产生主体转子116的较慢旋转运动的形式的磁传动。换句话说，主体转子116相对于相对定子112的增量运动相对于独立的有效定子极88而不是定子齿50的数量进行操作。类似地，主体转子116的操作也相对于有效转子磁体对172而不是转子磁体80的数量来执行。这些增量运动是在不改变围绕定子铁芯28的定子齿50延伸的绕组52的数量的情况下执行的。内转子14和外转子18中的每个的所得磁传动操作是在较低的速度下完成的，但是具有明显较高的扭矩。

根据装置的各个方面，围绕定子铁芯28的定子齿50延伸的绕组52可以被定位成产生定子22的宽范围的极对180。作为示例而非限制，定子22可以包括五个极对、六个极对、七个极对或其他数量的极对180。极对180的构造可以根据在期望的应用中使用的直接驱动马达10的特定设计而变化。使用围绕每个定子齿50延伸的绕组52，绕组52可以激励定子22内的特定数量的定子极30。由于定子磁体36的定位，所以被激励的定子极30能够基于定子磁体36的构造产生两倍或三倍数量的有效定子极88。

现在参考图11，示出了当与常规的同步永磁马达相比时本文描述的直接驱动马达10的示例性设计。图11清楚地示出了当与常规的同步永磁马达相比时，本文描述的示例性直接驱动马达10提供了更大量的扭矩。根据图11中反映的数据，本文描述的示例性直接驱动马达10的扭矩输出大约是常规同步永磁马达的两倍。

现在参考图9、图10、图12和图13，已经研究了每个定子齿50和定子磁体36的构造，以在特定设计内确定合适的构造。根据图12和图13，通过具有倒角部分160的定子磁体36获得更大的扭矩，该倒角部分与定子齿50的成角度部分190结合使用。如上所述，定子齿50的成角度部分190与具有一个或多个倒角部分160的成形定子磁体36的组合产生了更宽的磁通路径38，该磁通路径降低了定子磁体36的外周40周围的区域中的磁通100的密度。相应地，每个定子磁体36限定了一对磁通路径38，该一对磁通路径围绕定子磁体36的外周40延伸并且延伸到至少部分地由定子磁体36限定的对应的间隙132中。

现在参考图6至图8，结合定子磁体36和转子磁体80的直接驱动马达10可以产生各种磁通路径38以及定子22的绕组52的被激励和未被激励状态中的每个。在未被激励状态下，磁通路径38通过定子磁体36与转子磁体80的磁相互作用而彼此分离。当绕组52被激励时，如图7所例示，磁通路径38至少部分地重叠并且磁场倾向于流过在每个定子齿50的相对侧内产生的有效定子极88，以及有效转子磁体对172。

同样，有效定子极88被定子磁体36分离。相应地，在永磁马达的空载条件下，基于转子磁体80与定子磁体36之间的各种磁通路径38内的磁通的运动，每个定子齿50可能倾向于作为独立的定子极30进行操作。当定子22的绕组52被激励时，在主体转子116与相对定子112之间限定的磁通路径38倾向于遵循有效定子极88的路径。当绕组52被激励时，由于有效定子极88的定位和在直接驱动马达10的每个定子极30内的定子磁体36的任一侧处定位的对应的磁通路径38，在主体转子116与相对定子112之间延伸的磁通100的磁通路径38通过两倍多的磁通路径38进行操作。磁通路径38的增加增加了主体转子116与相对定子112之间的电磁连接以及扭矩。

如图9和图10所例示，各种定子齿50和定子磁体36的成形产生了更大的磁通路径38，磁通100可以通过该更大的磁通路径在主体转子116与相对定子112之间行进。当各种绕组52被激励和去激励时，磁通100以不同的构造流过主体转子116和相对定子112，以产生相对于相对定子112驱动主体转子116的电动势118。如上所述，由于定子磁体36在定子极30内的定位，直接驱动马达10的每个定子极30包括多个有效定子极88。可以设想，每个定子极30内的定子磁体36的数量可以作为由直接驱动马达10产生的速度和扭矩量的传动系数。

在图4中例示的外转子构造140的情况下，每个定子极30内含有的该对定子磁体36可以相对于外转子18产生大约三的传动效果。相应地，定子极30的这种构造可以在围绕定子22操作外转子18时产生慢得多的速度，但是大得多的扭矩。

如上所述，具有将每个定子极30分成多个有效定子极88的定子磁体36和与转子本体170协作以产生转子磁体对172的转子磁体80的定子22的设计可以结合在直接驱动马达10的各种构造中。这些构造可以包括但不限于内转子马达、外转子马达、内转子和外转子马达、以及其他类似的构造。还可以设想，本文公开的直接驱动马达10可以用在各种器具和固定装置中的任何一种内。此类器具和固定装置可以包括但不限于洗衣器具、洗碗机、冰箱、搅拌机、食品加工机、其他小器具、各种鼓风机、以及存在于家庭和商业环境中的其他类似器具和固定装置。

根据本公开的另一方面，一种用于器具的电动马达包括与第一驱动轴耦接的内转子。外转子与第二驱动轴耦接。定子与所述内转子和所述外转子电磁连通。在所述定子与所述内转子之间限定有内间隙并且在所述定子与所述外转子之间限定有外间隙。所述定子包含定子铁芯。多个内定子极限定所述内间隙。多个外定子极限定所述外间隙。定子磁体定位在所述定子铁芯内并且被定位成部分地限定所述内间隙和所述外间隙中的至少一个。每个定子磁体限定一对磁通路径，所述一对磁通路径围绕所述定子磁体的外周延伸并且延伸到所述内间隙和所述外间隙的相应的间隙上。

根据另一方面，每个定子磁体包括一对限定所述一对磁通路径的倒角部分。所述一对倒角部分限定所述定子磁体处的所述定子铁芯的一致形状，所述一致形状降低了所述定子磁体周围的磁通的密度。

根据又一方面，每个定子磁体包括限定所述内间隙和所述外间隙中的一个的弯曲表面。

根据本公开的另一方面，所述定子磁体被定位成引导磁北极远离所述弯曲表面。

根据另一方面，每个定子磁体定位在所述定子铁芯内限定的磁体凹槽内。每个磁体凹槽定位在所述定子铁芯的面向间隙的表面处。

根据又一方面，所述定子铁芯包括限定所述内定子极的内定子齿和限定所述外定子极的外定子齿。

根据本公开的另一方面，所述定子磁体定位在所述内定子齿内，并且所述内定子齿的每个内部齿包括单个将所述内定子极分成一对有效内定子极的磁体凹槽。

根据另一方面，所述定子磁体定位在所述外定子齿内，并且所述外定子齿的每个外部齿包括两个将所述外定子极分成三个有效外定子极的磁体凹槽。

根据又一方面，所述内转子包括多个转子磁体，所述多个转子磁体各自限定包括多个磁体部分的磁体组件。

根据本公开的另一方面，所述多个磁体部分包括三个构成所述磁体组件的单独的磁体，其中所述磁体组件的每个磁体部分以不同的磁极定向进行定向，所述不同的磁极定向引导磁通远离所述内转子的旋转轴线。

根据另一方面，所述三个单独的磁体包括两个侧翼磁体，所述两个侧翼磁体各自将相应的磁北极朝向中心磁体引导，所述中心磁体将所述相应的磁北极朝向所述内间隙和所述外间隙的相应的间隙引导。

根据又一方面，一种用于器具的电动马达包括与驱动轴耦接的转子。所述转子包括多个各自限定磁体组件的转子磁体，所述磁体组件包括多个具有不同的磁极定向的磁体部分。定子与所述转子电磁连通。在所述定子与所述转子之间限定有间隙。所述定子包含定子铁芯。多个定子极限定所述间隙。定子磁体定位在所述定子铁芯内并且被定位成部分地限定所述间隙。每个定子磁体限定一对磁通路径，所述一对磁通路径围绕所述定子磁体的外周延伸并且延伸到所述间隙中。所述多个转子磁体的所述不同的磁极定向进行操作以将有效磁通朝向所述间隙引导。

根据本公开的另一方面，所述多个磁体部分包括中心磁体和两个各自将相应的磁北极朝向所述中心磁体引导的侧翼磁体，所述中心磁体将所述相应的磁北极朝向所述间隙引导。

根据另一方面，所述转子是内转子并且所述定子铁芯包括多个限定所述多个定子极的向内延伸的齿。

根据又一方面，每个定子磁体包括一对限定所述一对磁通路径的倒角部分，并且其中所述一对倒角部分限定所述定子磁体处的所述定子铁芯的一致形状，所述一致形状降低了所述定子磁体周围的磁通的密度。

根据本公开的另一方面，每个定子磁体包括限定所述间隙的弯曲表面，并且其中所述定子磁体被定位成引导磁北极远离所述弯曲表面。每个定子磁体定位在所述定子铁芯内限定的磁体凹槽内。每个磁体凹槽定位在所述定子铁芯的面向间隙的表面处。

根据另一方面，所述定子铁芯包括限定内定子极的内定子齿和限定外定子极的外定子齿。所述定子磁体定位在所述内定子齿内，并且所述内定子齿的每个内部齿包括仅一个将所述内定子极分成一对有效内定子极的磁体凹槽。

根据又一方面，所述定子磁体定位在所述外定子齿内，并且所述外定子齿的每个外部齿包括两个将所述外定子极分成三个有效外定子极的磁体凹槽。

根据本公开的另一方面，一种用于器具的电动马达包括与驱动轴耦接的转子。所述转子包括磁体组件。每个磁体组件包括多个具有不同的磁极定向的磁体部分。定子被定位成与所述转子电磁连通。在所述定子与所述转子之间限定有间隙。所述定子包括定子铁芯。多个定子极朝向所述转子向内延伸以限定所述间隙。定子磁体定位在所述定子铁芯内以至少部分地限定所述间隙。每个磁体组件的所述多个磁体部分限定海尔贝克构造，所述海尔贝克构造将电磁场朝向所述间隙引导并将所述磁体组件的有效磁北极朝向所述间隙引导，以增大所述转子与所述定子之间的电磁连通。

根据另一方面，每个定子磁体限定一对磁通路径，所述一对磁通路径围绕所述定子磁体的外周延伸并且延伸到所述间隙上。所述不同的磁极定向进行操作以将磁通朝向所述间隙引导。

本领域普通技术人员将理解，所描述的公开内容和其他部件的构造不限于任何特定材料。除非本文另有描述，否则本文公开的本公开的其他示例性实施例可以由多种材料形成。

出于本公开的目的，术语“耦接(coupled)”(以其所有形式，耦接(couple)、耦接(coupling)、耦接(coupled)等)通常指两个部件(电气的或机械的)彼此直接或间接地接合。此类接合可以是本质上固定的或本质上可动的。此类接合可以通过两个部件(电气的或机械的)和任何附加的中间构件彼此一体地形成为单个整体来实现，或者通过两个部件来实现。除非另有说明，否则此类接合本质上可以是永久的，或者本质上可以是可移除的或可释放的。

同样重要的是要注意，如示例性实施例中所示的本公开的元件的构造和布置仅仅是说明性的。尽管在本公开中已经详细描述了本发明创新的仅几个实施例，但是审阅本公开的本领域技术人员将容易理解，在不实质性脱离所叙述主题的新颖教导和优点的情况下，许多修改是可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、颜色、定向等的变化)。例如，示出为一体地形成的元件可以由多个部分构成，或者示出为多个部分的元件可以一体地形成，界面的操作可以被颠倒或以其他方式变化，结构和/或构件或连接器或系统的其他元件的长度或宽度可以变化，元件之间提供的调节位置的性质或数量可以变化。应当注意，系统的元件和/或组件可以由提供足够强度或耐久性的多种材料中的任何一种以多种颜色、纹理和组合中的任何一种构成。相应地，所有此类修改旨在被包括在本发明创新的范围内。在不脱离本发明创新的精神的情况下，可以对期望的和其他示例性实施例的设计、操作条件和布置进行其他替换、修改、改变和省略。

将理解，任何所描述的过程或所描述的过程内的步骤可以与其他所公开的过程或步骤组合以形成本公开的范围内的结构。本文公开的示例性结构和过程是出于说明的目的，并且不应被解释为限制性的。

Claims (20)

1.一种用于器具的电动马达，所述电动马达包含：

内转子，与第一驱动轴耦接；

外转子，与第二驱动轴耦接；以及

定子，与所述内转子和所述外转子电磁连通，其中在所述定子与所述内转子之间限定有内间隙并且在所述定子与所述外转子之间限定有外间隙，所述定子包含：

定子铁芯；

多个内定子极，限定所述内间隙；

多个外定子极，限定所述外间隙；

定子磁体，定位在所述定子铁芯内并且被定位成部分地限定所述内间隙和所述外间隙中的至少一个，其中每个定子磁体限定一对磁通路径，所述一对磁通路径围绕所述定子磁体的外周延伸并且延伸到所述内间隙和所述外间隙的相应的间隙上。

2.根据权利要求1所述的电动马达，其中每个定子磁体包括一对限定所述一对磁通路径的倒角部分，并且其中所述一对倒角部分限定所述定子磁体处的所述定子铁芯的一致形状，所述一致形状降低了所述定子磁体周围的磁通的密度。

3.根据权利要求1所述的电动马达，其中每个定子磁体包括限定所述内间隙和所述外间隙中的一个的弯曲表面。

4.根据权利要求3所述的电动马达，其中所述定子磁体被定位成引导磁北极远离所述弯曲表面。

5.根据权利要求1所述的电动马达，其中所述定子铁芯包括限定所述内定子极的内定子齿和限定所述外定子极的外定子齿。

6.根据权利要求5所述的电动马达，其中所述定子磁体定位在所述内定子齿内，并且所述内定子齿的每个内部齿包括单个将所述内定子极分成一对有效内定子极的磁体凹槽。

7.根据权利要求6所述的电动马达，其中所述定子磁体定位在所述外定子齿内，并且所述外定子齿的每个外部齿包括两个将所述外定子极分成三个有效外定子极的磁体凹槽。

8.根据权利要求1所述的电动马达，其中所述内转子包括多个转子磁体，所述多个转子磁体各自限定包括多个磁体部分的磁体组件。

9.根据权利要求8所述的电动马达，其中所述多个磁体部分包括三个构成所述磁体组件的单独的磁体，其中所述磁体组件的每个磁体部分以不同的磁极定向进行定向，所述不同的磁极定向引导磁通远离所述内转子的旋转轴线。

10.根据权利要求9所述的电动马达，其中所述三个单独的磁体包括两个侧翼磁体，所述两个侧翼磁体各自将相应的磁北极朝向中心磁体引导，所述中心磁体将所述相应的磁北极朝向所述内间隙和所述外间隙的相应的间隙引导。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的电动马达，其中每个定子磁体定位在所述定子铁芯内限定的磁体凹槽内，其中每个磁体凹槽定位在所述定子铁芯的面向间隙的表面处。

12.一种用于器具的电动马达，所述电动马达包含：

转子，与驱动轴耦接，其中所述转子包括多个各自限定磁体组件的转子磁体，所述磁体组件包括多个具有不同的磁极定向的磁体部分；以及

定子，与所述转子电磁连通，其中在所述定子与所述转子之间限定有间隙，所述定子包含：

定子铁芯；

多个定子极，限定所述间隙；

定子磁体，定位在所述定子铁芯内并且被定位成部分地限定所述间隙，其中每个定子磁体限定一对磁通路径，所述一对磁通路径围绕所述定子磁体的外周延伸并且延伸到所述间隙中，其中所述多个转子磁体的所述不同的磁极定向进行操作以将有效磁通朝向所述间隙引导。

13.根据权利要求12所述的电动马达，其中所述转子是内转子并且所述定子铁芯包括多个限定所述多个定子极的向内延伸的齿。

14.根据权利要求12所述的电动马达，其中每个定子磁体包括一对限定所述一对磁通路径的倒角部分，并且其中所述一对倒角部分限定所述定子磁体处的所述定子铁芯的一致形状，所述一致形状降低了所述定子磁体周围的磁通的密度。

15.根据权利要求14所述的电动马达，其中每个定子磁体包括限定所述间隙的弯曲表面，并且其中所述定子磁体被定位成引导磁北极远离所述弯曲表面，并且其中每个定子磁体定位在所述定子铁芯内限定的磁体凹槽内，其中每个磁体凹槽定位在所述定子铁芯的面向间隙的表面处。

16.根据权利要求12所述的电动马达，其中所述定子铁芯包括限定内定子极的内定子齿和限定外定子极的外定子齿，并且其中所述定子磁体定位在所述内定子齿内，并且所述内定子齿的每个内部齿包括仅一个将所述内定子极分成一对有效内定子极的磁体凹槽。

17.根据权利要求16所述的电动马达，其中所述定子磁体定位在所述外定子齿内，并且所述外定子齿的每个外部齿包括两个将所述外定子极分成三个有效外定子极的磁体凹槽。

18.根据权利要求12至17中任一项所述的电动马达，其中所述多个磁体部分包括中心磁体和两个各自将相应的磁北极朝向所述中心磁体引导的侧翼磁体，所述中心磁体将所述相应的磁北极朝向所述间隙引导。

19.一种用于器具的电动马达，所述电动马达包含：

转子，与驱动轴耦接，其中所述转子包括磁体组件，其中每个磁体组件包括多个具有不同的磁极定向的磁体部分；以及

定子，被定位成与所述转子电磁连通，其中在所述定子与所述转子之间限定有间隙，所述定子包含：

定子铁芯；

多个定子极，朝向所述转子向内延伸以限定所述间隙；以及

定子磁体，定位在所述定子铁芯内以至少部分地限定所述间隙，其中

每个磁体组件的所述多个磁体部分限定海尔贝克构造，所述海尔贝克构造将电磁场朝向所述间隙引导并将所述磁体组件的有效磁北极朝向所述间隙引导，以增大所述转子与所述定子之间的电磁连通。

20.根据权利要求19所述的电动马达，其中每个定子磁体限定一对磁通路径，所述一对磁通路径围绕所述定子磁体的外周延伸并且延伸到所述间隙上，其中所述不同的磁极定向进行操作以将磁通朝向所述间隙引导。

Images