CN112994281B - 电机定子和永磁同步电机 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种电机定子和永磁同步电机。该电机定子包括定子铁芯(5)，定子铁芯(5)包括定子齿部(6)，定子齿部(6)包括定子齿靴(7)，在定子铁芯(5)的横截面上，定子齿靴(7)沿着径向由外而内依次包括第二延伸段(9)和第一延伸段(8)，第二延伸段(9)的径向厚度大于第一延伸段(8)的径向厚度。根据本申请的电机定子，能够从定子侧减少电机漏磁，增加输出转矩，提高电机效率。

Description

电机定子和永磁同步电机
技术领域
本申请涉及电机技术领域，具体涉及一种电机定子和永磁同步电机。
背景技术
目前，在工业及家电行业中，存在大量追求低速大力矩的应用场合。对于低速大力矩电机，永磁体径向放置、切向充磁时，电机因其转子上良好的聚磁效果，能产生更高的气隙磁密，并且可以充分利用交/直轴不对称产生的磁阻转矩，提高转矩密度，实现优越的性能。
但是，当上述结构的电机用于实现低速大力矩的性能要求时，电机的极数远大于常规电机，体积随之增加，而定子侧的大量漏磁会降低电机的输出转矩，影响电机能效参数。在现有技术中，首先针对的多为常规转速及力矩范围内的电机，没有特别提及低速大力矩电机；其次通常是对转子结构进行改进，并没有考虑定子上的漏磁影响，对电机转矩等性能的提升十分有限。
发明内容
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种电机定子和永磁同步电机，能够从定子侧减少电机漏磁，增加输出转矩，提高电机效率。
为了解决上述问题，本申请提供一种电机定子，包括定子铁芯，定子铁芯包括定子齿部，定子齿部包括定子齿靴，在定子铁芯的横截面上，定子齿靴沿着径向由外而内依次包括第二延伸段和第一延伸段，第二延伸段的径向厚度大于第一延伸段的径向厚度。
优选地，第一延伸段的径向厚度为T_Stb1，第二延伸段的径向厚度为T_Stb2，T_Stb2＝(2.8～3.4)*T_Stb1。
优选地，第一延伸段的径向厚度为T_Stb1，第二延伸段的径向厚度为T_Stb2，定子齿靴的径向总厚度为T_Stb，T_Stb＝T_Stb1+T_Stb2。
优选地，定子齿靴的径向总厚度为T_Stb，定子齿靴沿周向方向的最大宽度为W_Stb，0.3≤T_Stb/W_Stb≤0.5。
优选地，定子铁芯的外圆半径为Rso，定子铁芯的内圆半径为Rsi，定子齿靴的径向总厚度为T_Stb，0.1≤T_Stb/(Rso-Rsi)≤0.3；和/或，定子铁芯的内外径之比m＝Rsi/Rso，0.7≤m≤0.9。
优选地，第二延伸段沿着径向由内而外的方向宽度递减；和/或，第二延伸段与第一延伸段在连接位置处通过圆角过渡连接。
优选地，第二延伸段包括两个相对设置的斜边，沿着径向向外的方向，两个斜边之间的间距递减，两个斜边之间形成夹角θs，65°≤θs≤85°。
优选地，定子齿部还包括定子齿身，定子齿靴设置在定子齿身的径向内侧，定子齿身的周向宽度为W_St，定子齿靴沿周向方向的最大宽度为W_Stb，定子齿靴的径向总厚度为T_Stb，1≤(W_Stb-W_St)/T_Stb≤1.5。
优选地，定子齿部还包括定子槽，定子槽的面积为Ss，定子铁芯的外圆半径为Rso，定子铁芯的内圆半径为Rsi，定子齿部的面积为St，定子槽的数量为s，0.75≤(Ss+St)/(Rso^2-Rsi^2)*π/s≤0.9，且0.75≤St/Ss≤0.95。
根据本申请的另一方面，提供了一种永磁同步电机，包括电机定子，该电机定子为上述的电机定子。
优选地，永磁同步电机还包括电机转子，电机转子包括转子铁芯，在转子铁芯的横截面上，定子铁芯与转子铁芯之间形成气隙，转子铁芯沿周向交替设置有转子齿和转子槽，转子槽内设置有永磁体，永磁体切向充磁。
优选地，定子齿靴的径向总厚度T_Stb、永磁体的面积Smag以及永磁体的剩磁Br之间满足：1.2≤sqrt(Smag*Br)/T_Stb≤2.2。
优选地，定子齿靴的径向总厚度T_Stb、永磁体的径向长度Lmag以及气隙的径向厚度Lair之间满足：0.04≤(Lair+1/T_Stb)/Lmag≤0.2；和/或，永磁体的剩磁Br≥1.35T。
优选地，定子铁芯还包括定子轭部，定子轭部的径向厚度T_Se、永磁体的面积Smag以及永磁体的剩磁Br之间满足：0.3≤T_Se/sqrt(Smag*Br)≤0.65。
优选地，定子铁芯包括定子槽时，定子齿靴的径向总宽度W_Stb、定子槽的槽口宽度W_Ss以及电机极槽配比k之间满足0.11≤W_Ss/(W_Stb*k)≤0.28，其中永磁同步电机的转子极数为2*p，p为极对数，定子铁芯的槽数为s，永磁同步电机的极槽配比k＝2*p/s。
优选地，定子铁芯还包括定子轭部，定子齿部的面积St、定子轭部的面积Se及电机极槽配比k之间满足：0.35≤Se/St*k≤0.52，其中永磁同步电机的转子极数为2*p，p为极对数，定子铁芯的槽数为s，永磁同步电机的极槽配比k＝2*p/s。
优选地，0.42≤Se/St*k≤0.48。
优选地，气隙的径向宽度与永磁体的长宽比Lmag/Wmag之间需满足：Lmag/Wmag＝(1.5～3.5)*Lair。
优选地，永磁同步电机的额定转速n≤100rpm；和/或，转子极数p满足30≤2*p≤80，其中p为极对数。
优选地，转子铁芯的轴向长度为Lef，定子铁芯的外圆半径为Rso，永磁同步电机的长径比x＝Lef/Rso，0.3≤x≤0.45；和/或，永磁同步电机的转子极数为2*p，p为极对数，定子铁芯的槽数为s，永磁同步电机的极槽配比k＝2*p/s，0.85≤k≤1.2。
优选地，永磁体的径向长度为Lmag，永磁体的剩磁为Br，转子齿在转子外圆处的宽度为W_Rt，其中1.1≤Lmag*Br/W_Rt≤1.98。
优选地，永磁同步电机的转子极数为2*p，p为极对数，定子铁芯的槽数为s，永磁同步电机的极槽配比k＝2*p/s，转子齿在转子外圆处的宽度为W_Rt，定子铁芯的定子齿靴的最大周向宽度为W_Stb，0.7≤W_Rt/(W_Stb*k)≤1。
优选地，气隙的径向厚度Lair与定子齿靴的径向总厚度T_Stb之间满足T_Stb＝(2.5～8)*Lair。
优选地，T_Stb＝(2.6～4.3)*Lair。
本申请提供的电机定子，包括定子铁芯，定子铁芯包括定子齿部，定子齿部包括定子齿靴，在定子铁芯的横截面上，定子齿靴沿着径向由外而内依次包括第二延伸段和第一的延伸段，第二延伸段的径向厚度大于第一延伸段的径向厚度。当电机应用于低速大力矩场合，需以多级多槽形式进行设计，其定子侧漏磁远高于常规电机，严重影响输出转矩等性能。针对上述问题，本申请改进了定子铁芯结构，使得电机定子的定子齿靴在径向上包括两个延伸段：第一延伸段和第二延伸段，其中远离气隙侧的第二延伸段的径向厚度大于靠近气隙侧的第一延伸段的径向厚度，从而增加了定子齿靴的总厚度，以降低磁密饱和程度，使由于磁阻过大而在齿顶闭合的磁力线可以顺利通过该部位进入主磁路，由于第一延伸段面向气隙，因此第一延伸段的宽度即为定子齿靴宽度，主要影响进入定子的磁力线数量，大厚度对此并无有益效果；而第二延伸段用于疏导磁力线，该部分的磁阻远小于包含空气及绕组的定子槽部分磁阻，因此通过使得第二延伸段的径向厚度大于第一延伸段的径向厚度，可以更加合理地分配定子齿靴的厚度，在满足第一延伸段厚度要求的情况下，加大第二延伸段的厚度，有效增加进入定子主磁路的磁力线数量，同时避免磁通只经过定子齿靴发生自闭和，不进入主磁路，引起定子齿靴饱和，增加主磁路的磁阻的问题，可以使更多磁力线更顺畅地从第一延伸段过渡到定子齿部的其它位置，降低定子部分的漏磁，增加输出转矩，提高电机效率。
附图说明
图1为本申请实施例的电机定子的局部结构图；
图2为本申请实施例的电机定子的尺寸关系图；
图3为本申请实施例的电机定子和电机转子的尺寸关系图；
图4为本申请实施例的永磁同步电机的结构示意图；
图5为本申请实施例的永磁同步电机的T_Stb/W_Stb对输出转矩的影响曲线图；
图6为本申请实施例的永磁同步电机的T_Stb/Lair对输出转矩的影响曲线图；
图7为本申请实施例的永磁同步电机的St/Ss对效率的影响曲线图；
图8为本申请实施例的永磁同步电机与相关技术的永磁同步电机的转矩曲线对比图。
附图标记表示为：
1、转子铁芯；2、转子齿；3、转子槽；4、永磁体；5、定子铁芯；6、定子齿部；7、定子齿靴；8、第一延伸段；9、第二延伸段；10、定子齿身；11、定子槽；12、定子轭部；13、气隙。
具体实施方式
结合参见图1至图8所示，根据本申请的实施例，电机定子包括定子铁芯5，定子铁芯5包括定子齿部6，定子齿部6包括定子齿靴7，在定子铁芯5的横截面上，定子齿靴7沿着径向由外而内依次包括第二延伸段9和第一延伸段8，第二延伸段9的径向厚度大于第一延伸段8的径向厚度。
当电机应用于低速大力矩场合，需以多级多槽形式进行设计，其定子侧漏磁远高于常规电机，严重影响输出转矩等性能。针对上述问题，本申请改进了定子铁芯结构，使得电机定子的定子齿靴7在径向上包括两个延伸段：第一延伸段8和第二延伸段9，其中远离气隙侧的第二延伸段9的径向厚度大于靠近气隙侧的第一延伸段8的径向厚度，从而增加了定子齿靴7的总厚度，以降低磁密饱和程度，使由于磁阻过大而在齿顶闭合的磁力线可以顺利通过该部位进入主磁路，由于第一延伸段8面向气隙，因此第一延伸段8的宽度即为定子齿靴7宽度，主要影响进入定子的磁力线数量，大厚度对此并无有益效果；而第二延伸段9用于疏导磁力线，该部分的磁阻远小于包含空气及绕组的定子槽部分的磁阻，因此通过使得第二延伸段9的径向厚度大于第一延伸段8的径向厚度，可以更加合理地分配定子齿靴7的厚度，在满足第一延伸段8厚度要求的情况下，加大第二延伸段9的厚度，有效增加进入定子主磁路的磁力线数量，同时避免磁通只经过定子齿靴7发生自闭和，不进入主磁路，引起定子齿靴7饱和，增加主磁路的磁阻的问题，可以使更多磁力线更顺畅地从第一延伸段8过渡到定子齿部6的其它位置，降低定子部分的漏磁，增加输出转矩，提高电机效率。
在一个实施例中，第一延伸段8的径向厚度为T_Stb1，第二延伸段9的径向厚度为T_Stb2，T_Stb2＝(2.8～3.4)*T_Stb1，可以以第一延伸段8的径向厚度T_Stb1为基准，确定合适的第二延伸段9的径向厚度，从而在满足第一延伸段8的径向厚度要求的基础上，使得第二延伸段9具有足够的厚度，可以将更多磁力线更顺畅地从第一延伸段8过渡到定子齿部6的其它位置，降低定子部分的漏磁，增加输出转矩，提高电机效率。
在一个实施例中，第一延伸段8的径向厚度为T_Stb1，第二延伸段9的径向厚度为T_Stb2，定子齿靴7的径向总厚度为T_Stb，T_Stb＝T_Stb1+T_Stb2。在本实施例中，定子齿靴7仅包括第一延伸段8和第二延伸段9两个部分。在其他的实施例中，定子齿靴7也可以包括除了第一延伸段8和第二延伸段9之外的其它部分。
在一个实施例中，定子齿靴7的径向总厚度为T_Stb，定子齿靴7沿周向方向的最大宽度为W_Stb，0.3≤T_Stb/W_Stb≤0.5，优选地，0.32≤T_Stb/W_Stb≤0.4。结合参见图5所示，定子齿靴厚度与定子齿靴宽度之比对电机输出转矩有影响，电机输出转矩随着该比值的增加先增大后减小，综合电机性能考虑，限制定子齿靴厚度T_Stb与定子齿靴宽度W_Stb满足0.4≤T_Stb/W_Stb≤0.5，在该取值范围内，既能保证磁力线有足够的路径，不会发生过饱和，又可以避免由于该部分磁阻过小，使得磁力线在齿靴部自行闭合而导致的漏磁增加、转矩大幅度下降等问题。
在一个实施例中，定子铁芯5的外圆半径为Rso，定子铁芯5的内圆半径为Rsi，定子齿靴7的径向总厚度为T_Stb，0.1≤T_Stb/(Rso-Rsi)≤0.3，从而能够在保证电磁性能的同时保证定子齿部的机械强度。
在一个实施例中，定子铁芯5的内外径之比m＝Rsi/Rso，0.7≤m≤0.9。
第二延伸段9沿着径向由内而外的方向宽度递减。
第二延伸段9与第一延伸段8在连接位置处通过圆角过渡连接。
在一个实施例中，第二延伸段9包括两个相对设置的斜边，沿着径向向外的方向，两个斜边之间的间距递减，第二延伸段9的两个斜边与第一延伸段8之间以圆角平滑过渡，可以避免磁力线在此处受到聚集，发生过饱和的情况。
两个斜边之间形成夹角θs，65°≤θs≤85°，可以很好地约束磁力线进入定子齿部6，参与机电能量转换。
在一个实施例中，定子齿部6还包括定子齿身10，定子齿靴7设置在定子齿身10的径向内侧，定子齿身10的周向宽度为W_St，定子齿靴7沿周向方向的最大宽度为W_Stb，定子齿靴7的径向总厚度为T_Stb，1≤
(W_Stb-W_St)/T_Stb≤1.5，优选地，1.3≤(W_Stb-W_St)/T_Stb≤1.42，可以使得定子齿靴7的周向宽度与径向厚度能够与定子齿身10的周向宽度关联起来，使得定子齿靴7的径向厚度能够与定子齿靴7的周向厚度相匹配，更加充分地保证磁力线有足够的路径，不会发生过饱和，将更多磁力线更顺畅地从第一延伸段8过渡到定子齿身10，降低定子部分的漏磁，增加输出转矩，提高电机效率。
在一个实施例中，定子齿部6还包括定子槽11，定子槽11的面积为Ss，定子铁芯5的外圆半径为Rso，定子铁芯5的内圆半径为Rsi，定子齿部6的面积为St，定子槽11的数量为s，0.75≤(Ss+St)/(Rso^2-Rsi^2)*π/s≤0.9，且0.75≤St/Ss≤0.95。该取值范围根据图7中该比值对电机效率影响的趋势进行选取，保证齿槽面积处在一个合理范围内，既能降低定子槽11中的漏磁，又能保证主磁路不会发生过饱和，从而提高电机性能。
根据本申请的实施例，永磁同步电机包括电机定子，该电机定子为上述的电机定子。
在一个实施例中，永磁同步电机还包括电机转子，电机转子包括转子铁芯1，在转子铁芯1的横截面上，定子铁芯5与转子铁芯1之间形成气隙13，转子铁芯1沿周向交替设置有转子齿2和转子槽3，转子槽3内设置有永磁体4，永磁体4径向放置，切向充磁，也即永磁体4沿径向的长度大于沿周向的长度，永磁体4的放置及充磁方式会产生“聚磁”效果，有利于气隙13中有效磁通的提升。
在本实施例中，永磁同步电机为低速大力矩电机，定子槽11的数量为s，电机转子上永磁体4的极对数为p，绕组置于定子槽11内，其分布方式根据极槽配合予以确定；定转子同轴设置，定子内径和转子外径之间形成气隙13，是能量交换的主要媒介。
在一个实施例中，定子齿靴7的径向总厚度T_Stb、永磁体4的面积Smag以及永磁体4的剩磁Br之间满足：1.2≤sqrt(Smag*Br)/T_Stb≤2.2。当永磁体4的用量增加或其磁性能增强时，需根据尺寸限制增加定子齿靴7的厚度，使进入定子的磁力线受到合适的尺寸疏导顺利进入主磁路，增加有效磁通量。
在一个实施例中，定子齿靴7的径向总厚度T_Stb、永磁体4的径向长度Lmag以及气隙13的径向厚度Lair之间满足：0.04≤(Lair+1/T_Stb)/Lmag≤0.2。由于永磁体4的尺寸决定了永磁体4产生磁场的强弱，而进入定子主磁路的磁场的强度是由气隙和靴部厚度共同决定的，当永磁体4径向长度越大，气隙越小，靴部厚度越大时，表达式的取值均越小，说明电机内部的磁场越强，输出转矩越大。
在一个实施例中，定子铁芯5还包括定子轭部12，定子轭部12的径向厚度T_Se、永磁体4的面积Smag以及永磁体4的剩磁Br之间满足：0.3≤
T_Se/sqrt(Smag*Br)≤0.65，此时可以设计较薄的定子轭部厚度，使其磁密恰好处于临界饱和状态，可以降低定子铁芯损耗，从而提高电机效率。
在一个实施例中，定子铁芯5包括定子槽11时，定子齿靴7的径向总宽度W_Stb、定子槽11的槽口宽度W_Ss以及电机极槽配比k之间满足0.11≤W_Ss/(W_Stb*k)≤0.28，其中永磁同步电机的转子极数为2*p，p为极对数，定子铁芯5的槽数为s，永磁同步电机的极槽配比k＝2*p/s。通过上述限定，可以保证由气隙侧进入定子的磁通量，使得定子齿部6有足够的面积接收磁力线，同时，定子槽口的尺寸也能够满足绕组下线要求。
在一个实施例中，定子铁芯5还包括定子轭部12，定子齿部6的面积St、定子轭部12的面积Se及电机极槽配比k之间满足：0.35≤Se/St*k≤0.52，其中永磁同步电机的转子极数为2*p，p为极对数，定子铁芯5的槽数为s，永磁同步电机的极槽配比k＝2*p/s。
优选地，0.42≤Se/St*k≤0.48。
定子上槽面积和齿、轭面积之间直接影响定子上的磁场分布情况，同时，定子齿、轭的面积比例决定了主磁路中的磁场密度，也会影响定子上的损耗大小，因此，通过限定定子轭部12的面积、定子齿部6的面积以及电机极槽配比k之间的关系，能够降低定子损耗，同时使得磁场分布更加有利于气隙磁密呈现正弦化。
在一个实施例中，气隙13的径向宽度与永磁体4的长宽比Lmag/Wmag之间需满足：Lmag/Wmag＝(1.5～3.5)*Lair，低速大力矩电机，其气隙尺寸直接影响电机传递转矩的能力，而永磁体4作为转子磁场的提供者，当其长宽比满足Lmag/Wmag＝(1.5～3.5)*Lair时，可以保证永磁体4的利用率处于优势范围内。
在一个实施例中，永磁同步电机的额定转速n≤100rpm；和/或，转子极数p满足30≤2*p≤80，其中p为极对数。永磁体4的剩磁Br≥1.35T。
在一个实施例中，转子铁芯1的轴向长度为Lef，定子铁芯5的外圆半径为Rso，永磁同步电机的长径比x＝Lef/Rso，0.3≤x≤0.45。
永磁同步电机的转子极数为2*p，p为极对数，定子铁芯5的槽数为s，永磁同步电机的极槽配比k＝2*p/s，0.85≤k≤1.2。
通过上述的限制，可以对电机的结构参数进行精确限定，能够使得应用本申请上述实施例电机转子的电机，在应用于上述限定的电机时，具有更大的优势，可以在满足转矩要求的情况下，减少永磁体用量，降低永磁体的成本。
在一个实施例中，永磁体4的径向长度为Lmag，永磁体4的剩磁为Br，转子齿2在转子外圆处的宽度为W_Rt，其中1.1≤Lmag*Br/W_Rt≤1.98，在此范围内，可以保证永磁体4提供的磁场绝大部分均通过转子齿部进入气隙7，增加气隙7的磁密，提高输出转矩。
在一个实施例中，永磁同步电机的转子极数为2*p，p为极对数，定子铁芯5的槽数为s，永磁同步电机的极槽配比k＝2*p/s，转子齿2在转子外圆处的宽度为W_Rt，定子铁芯5的定子齿靴7的最大周向宽度为W_Stb，0.7≤
W_Rt/(W_Stb*k)≤1，此时，每极每槽下定转子之间主磁路的磁阻最小，利于磁力线通过。
在一个实施例中，气隙的径向厚度Lair与定子齿靴的径向总厚度T_Stb之间满足T_Stb＝(2.5～8)*Lair。
优选地，T_Stb＝(2.6～4.3)*Lair。如图6所示，电机输出转矩受定子齿靴厚度与气隙长度之比的影响，会随着该比值的增加先增加后降低，通过上述限定，能够使得电机输出转矩保持在一个较高的水平，从而保证电机性能优良。
结合参见图8所示，采用本申请实施例的低速大力矩永磁同步电机，相对于相关技术的永磁同步电机而言，可以明显提高输出转矩，解决低速大力矩电机多极多槽时漏磁高、转矩小、效率低等问题。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (23)

1.一种电机定子，其特征在于，包括定子铁芯(5)，所述定子铁芯(5)包括定子齿部(6)，所述定子齿部(6)包括定子齿靴(7)，在所述定子铁芯(5)的横截面上，所述定子齿靴(7)沿着径向由外而内依次包括第二延伸段(9)和第一延伸段(8)，所述第二延伸段(9)的径向厚度大于所述第一延伸段(8)的径向厚度，所述定子齿部(6)还包括定子齿身(10)，所述定子齿靴(7)设置在所述定子齿身(10)的径向内侧，所述定子齿身(10)的周向宽度为W_St，所述定子齿靴(7)沿周向方向的最大宽度为W_Stb，所述定子齿靴(7)的径向总厚度为T_Stb，1≤(W_Stb-W_St)/T_Stb≤1.5。
2.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述第一延伸段(8)的径向厚度为T_Stb1，所述第二延伸段(9)的径向厚度为T_Stb2，T_Stb2＝(2.8～3.4)*T_Stb1。
3.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述第一延伸段(8)的径向厚度为T_Stb1，所述第二延伸段(9)的径向厚度为T_Stb2，所述定子齿靴(7)的径向总厚度为T_Stb，T_Stb＝T_Stb1+T_Stb2。
4.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述定子齿靴(7)的径向总厚度为T_Stb，所述定子齿靴(7)沿周向方向的最大宽度为W_Stb，0.3≤T_Stb/W_Stb≤0.5。
5.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述定子铁芯(5)的外圆半径为Rso，所述定子铁芯(5)的内圆半径为Rsi，所述定子齿靴(7)的径向总厚度为T_Stb，0.1≤T_Stb/(Rso-Rsi)≤0.3；和/或，所述定子铁芯(5)的内外径之比m＝Rsi/Rso，0.7≤m≤0.9。
6.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述第二延伸段(9)沿着径向由内而外的方向宽度递减；和/或，所述第二延伸段(9)与所述第一延伸段(8)在连接位置处通过圆角过渡连接。
7.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述第二延伸段(9)包括两个相对设置的斜边，沿着径向向外的方向，两个所述斜边之间的间距递减，两个所述斜边之间形成夹角θs，65°≤θs≤85°。
8.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述定子齿部(6)还包括定子槽(11)，所述定子槽(11)的面积为Ss，所述定子铁芯(5)的外圆半径为Rso，所述定子铁芯(5)的内圆半径为Rsi，所述定子齿部(6)的面积为St，所述定子槽(11)的数量为s，0.75≤(Ss+St)/(Rso^2-Rsi^2)*π/s≤0.9，且0.75≤St/Ss≤0.95。
9.一种永磁同步电机，包括电机定子，其特征在于，所述电机定子为权利要求1至8中任一项所述的电机定子。
10.根据权利要求9所述的永磁同步电机，其特征在于，所述永磁同步电机还包括电机转子，所述电机转子包括转子铁芯(1)，在所述转子铁芯(1)的横截面上，所述定子铁芯(5)与所述转子铁芯(1)之间形成气隙(13)，所述转子铁芯(1)沿周向交替设置有转子齿(2)和转子槽(3)，所述转子槽(3)内设置有永磁体(4)，所述永磁体(4)切向充磁。
11.根据权利要求10所述的永磁同步电机，其特征在于，所述定子齿靴(7)的径向总厚度T_Stb、所述永磁体(4)的面积Smag以及所述永磁体(4)的剩磁Br之间满足：1.2≤sqrt(Smag*Br)/T_Stb≤2.2。
12.根据权利要求10所述的永磁同步电机，其特征在于，所述定子齿靴(7)的径向总厚度T_Stb、所述永磁体(4)的径向长度Lmag以及所述气隙(13)的径向厚度Lair之间满足：0.04≤(Lair+1/T_Stb)/Lmag≤0.2；和/或，所述永磁体(4)的剩磁Br≥1.35T。
13.根据权利要求10所述的永磁同步电机，其特征在于，所述定子铁芯(5)还包括定子轭部(12)，所述定子轭部(12)的径向厚度T_Se、所述永磁体(4)的面积Smag以及所述永磁体(4)的剩磁Br之间满足：0.3≤T_Se/sqrt(Smag*Br)≤0.65。
14.根据权利要求10所述的永磁同步电机，其特征在于，所述定子铁芯(5)包括定子槽(11)时，所述定子齿靴(7)的径向总宽度W_Stb、所述定子槽(11)的槽口宽度W_Ss以及电机极槽配比k之间满足0.11≤W_Ss/(W_Stb*k)≤0.28，其中所述永磁同步电机的转子极数为2*p，p为极对数，所述定子铁芯(5)的槽数为s，所述永磁同步电机的极槽配比k＝2*p/s。
15.根据权利要求10所述的永磁同步电机，其特征在于，所述定子铁芯(5)还包括定子轭部(12)，所述定子齿部(6)的面积St、所述定子轭部(12)的面积Se及电机极槽配比k之间满足：0.35≤Se/St*k≤0.52，其中所述永磁同步电机的转子极数为2*p，p为极对数，所述定子铁芯(5)的槽数为s，所述永磁同步电机的极槽配比k＝2*p/s。
16.根据权利要求15所述的永磁同步电机，其特征在于，0.42≤Se/St*k≤0.48。
17.根据权利要求10所述的永磁同步电机，其特征在于，所述气隙(13)的径向宽度与所述永磁体(4)的长宽比Lmag/Wmag之间需满足：Lmag/Wmag＝(1.5～3.5)*Lair。
18.根据权利要求10所述的永磁同步电机，其特征在于，所述永磁同步电机的额定转速n≤100rpm；和/或，转子极数p满足30≤2*p≤80，其中p为极对数。
19.根据权利要求10所述的永磁同步电机，其特征在于，所述转子铁芯(1)的轴向长度为Lef，所述定子铁芯(5)的外圆半径为Rso，所述永磁同步电机的长径比x＝Lef/Rso，0.3≤x≤0.45；和/或，所述永磁同步电机的转子极数为2*p，p为极对数，所述定子铁芯(5)的槽数为s，所述永磁同步电机的极槽配比k＝2*p/s，0.85≤k≤1.2。
20.根据权利要求10所述的永磁同步电机，其特征在于，所述永磁体(4)的径向长度为Lmag，所述永磁体(4)的剩磁为Br，所述转子齿(2)在转子外圆处的宽度为W_Rt，其中1.1≤Lmag*Br/W_Rt≤1.98。
21.根据权利要求10所述的永磁同步电机，其特征在于，所述永磁同步电机的转子极数为2*p，p为极对数，所述定子铁芯(5)的槽数为s，所述永磁同步电机的极槽配比k＝2*p/s，所述转子齿(2)在转子外圆处的宽度为W_Rt，所述定子铁芯(5)的定子齿靴(7)的最大周向宽度为W_Stb，0.7≤W_Rt/(W_Stb*k)≤1。
22.根据权利要求10所述的永磁同步电机，其特征在于，所述气隙的径向厚度Lair与所述定子齿靴的径向总厚度T_Stb之间满足T_Stb＝(2.5～8)*Lair。
23.根据权利要求22所述的永磁同步电机，其特征在于，T_Stb＝(2.6～4.3)*Lair。
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