CN1832300A - 电动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动机。依照本公开的电动机，由于在该电动机所包括的转子中多个铁芯片和多个磁体沿圆周方向交替排列，所以防止了所述磁体的磁通量在圆周方向相邻的铁芯片之间流动，并且使磁通量的泄露最小化。由于圆周方向上彼此相邻的磁体的同极相对，所以磁通量能够集中于各自的铁芯片。而且，由于所述铁芯在圆周方向上面向定子的圆周边部分的轴向长度大于铁芯的其它部分的轴向长度，所以使转矩增加并且使制造成本降低。

Description

电动机

技术领域

本发明涉及一种电动机，特别是涉及一种具有转子的电动机，在该转子中多个铁芯片(core pieces)和多个磁体沿圆周方向交替排列。

背景技术

图1至图3是示出了传统电动机中的内转子电动机的视图。

如图1至图3所示，该传统的电动机为内转子电动机。

图1至图3所示的传统电动机为内转子电动机。其中，转子20以预定间隙G可旋转地安装在定子10中，并且转子20由转子20和定子10之间的电磁相互作用而旋转。

定子10包括：环状磁轭12；多个齿14，其径向排列在磁轭12的内壁上；以及线圈16，所述线圈16缠绕在所述齿14上并且电连接至外部电源。

磁轭12和所述齿14通过层叠多个电工钢板而形成。

转子20包括圆柱形铁芯22和多个在铁芯22中径向排列的磁体24。

铁芯22可形成有轴孔22′，轴孔22′轴向穿透铁芯22的轴向中央。在铁芯22的轴孔22′中，可以安装有转轴(未显示)以随转子20一同旋转。

铁芯22同样通过层叠多个电工钢板而形成。

然而，在上述传统电动机中，如图2中箭头所指出的，磁体24的部分磁通量沿铁芯22的径向穿过铁芯22的轴孔22′和磁体24之间的内圆周区域而泄漏。因此，由于磁通量的损失，该传统电动机的性能受到限制。

发明内容

因此鉴于上述和/或其它问题提出本发明，并且本发明的一个目的是提供一种使磁体的磁通量泄漏最小的电动机。

依照本发明，上述和其它的目的可通过提供这种定子的电动机来实现，该电动机包括：定子；以及转子，其设置成与该定子向对应，并且通过该转子和该定子的相互作用而旋转，其中多个铁芯片和多个磁体沿圆周方向交替排列。

优选地，该电动机还包括铁芯片连接装置，其用于将所述铁芯片连接为一个整体。

优选地，该铁芯片连接装置包括：一对端板，其设置于该转子的轴向侧面；以及多个销，其插入所述铁芯片，并且其端部连接于与所述端板中的任意一个端板。

所述端板由非磁性材料制成。

所述端板具有能够接触所述磁体以防止所述磁体在轴向散开的结构。

转轴与所述铁芯片的中央部分连接为一体，以与所述铁芯片一起旋转，并且该对端板对具有可使该转轴穿过的环状。

所述铁芯片包括止挡凸起，所述止挡凸起沿该转子的圆周方向向所述磁体凸出，以防止所述磁体在径向上散开。

所述止挡凸起具有一对分别在该转子的径向上接触所述磁体侧面的止挡凸起。

所述止挡凸起分别沿该转子的圆周方向上设置于所述铁芯片的侧面并且使相邻的止挡凸起之间在圆周方向上保持均匀的缝隙。

所述铁芯片在该转子径向上面向该定子的外圆周部分的轴向长度大于所述铁芯片的其它部分的轴向长度。

所述铁芯片面向该定子的外圆周部分的轴向长度至少等于该定子的轴向长度。

所述磁体的轴向长度等于所述铁芯片的轴向长度。

所述磁体沿圆周方向设置以使相邻磁体的同极相对。

优选地，该转子由铁粉末冶金制成。

该电动机为内转子电动机，其中该转子可旋转地安装在该定子中。

本发明的目的也能够通过提供这种定子的电动机实现，该电动机包括：定子；以及转子，其设置成与该定子对应，并且通过该转子和该定子的相互作用而旋转，在转子中由铁粉末冶金制成的多个磁体和多个铁芯片沿圆周方向交替排列，其中所述磁体沿圆周方向设置以使相邻的磁体的同极性相对。

优选地，所述铁芯片和所述磁体在该转子径向上面向该定子的外圆周部分的轴向长度大于所述铁芯片和所述磁体的其它部分的轴向长度，所述铁芯片和所述磁体面向该定子的外圆周部分的轴向长度至少等于该定子的轴向长度，并且所述磁体沿圆周方向设置以使相邻磁体的同极性相对。

该转子还包括：一对非磁性的端板，其接触该转子的轴向侧面；多个销，其插入所述铁芯片，并且其端部与所述端板中的任意一个连接；以及止挡凸起，其沿该转子的圆周方向向所述磁体凸出，以防止所述磁体在径向散开。

本发明的目的也能够通过提供一种电动机的定子实现，该电动机包括：定子；以及转子，其设置成与该定子相对应，并且通过该转子和该定子的相互作用旋转，在该转子中多个磁体和由铁粉末冶金制成的多个铁芯片沿圆周方向交替排列，其中所述磁体沿圆周方向设置以使相邻的磁体的同极相对，并且所述铁芯片和所述磁体的外圆周部分的轴向长度大于所述铁芯片和所述磁体的其它部分的轴向长度。

优选的，该转子还包括：一对非磁性的端板，其接触该转子的轴向侧；多个销，其插入所述铁芯片，并且其端部与所述端板中的任意一个端板连接；以及止挡凸起，其沿该转子的圆周方向向所述磁体凸出，以防止所述磁体在径向散开。

如以上的详细描述，依照本发明的电动机由于所述磁体的磁通量不能在圆周方向上相邻的铁芯片之间流动，并且在圆周方向上相邻磁体的同极相对，所以磁通量能够集中，因此每单位体积的转矩增大。

另外，依照本发明的电动机由于该铁芯在该转子径向上面向该定子的圆周边部分的轴向长度大于该铁芯的其它部分的轴向长度，并且至少等于该定子的轴向长度，所以使每单位体积的转矩增加并且使制造成本降低。

附图说明

本发明的这些和/或其它目的、优点结合附图将更加清楚并且通过以下对实施例的描述将更易于理解，其中：

图1是示出传统电动机的立体图；

图2是沿图1中A-A线的剖视图；

图3是沿图1中B-B线的剖视图；

图4是示出依照本发明优选实施例的电动机的立体图；

图5是示出依照本发明优选实施例的电动机转子的分解立体图；

图6是沿图4中C-C线的剖视图；

图7是沿图4中D-D线的剖视图；

图8是沿图6中E-E线的剖视图；以及

图9是示出依照本发明另一优选实施例的电动机的剖视图。

具体实施方式

以下，将参考附图描述依照本发明的电动机的实施例。

本发明可描述出多个实施例。由于本发明电动机定子的基本结构与传统电动机定子的基本结构相同，故省略其详细描述。

图4是示出依照本发明优选实施例的电动机的立体图，图5是示出依照本发明优选实施例的电动机转子的分解立体图，图6是沿图4中C-C线的剖视图，图7是沿图4中D-D线的剖视图，图8是沿图6中E-E线的剖视图。

图4至图8中所示的电动机为内转子电动机，其中转子60可旋转地安装在定子50中，并且该转子60包括：多个铁芯片62和多个磁体64，它们沿圆周方向交替排列，这样转子60由于转子60和定子50之间的电磁相互作用而旋转。单个转子60是由多个铁芯片62组合而成，并且该组合体称作铁芯60′。

如果电动机的尺寸固定，则铁芯60′面向定子50的表面越大，即有效磁通量的面积越大，磁阻就越小。

因此，所述铁芯片62优选地在转子60的径向上形成面向定子50的外圆周部分的轴向长度62L与定子50的轴向长度相同。

而且，为了使有效磁通量的面积最大化并且降低材料成本，所述铁芯片62在转子60径向上面向定子50的外圆周部分的轴向长度优选地大于所述铁芯片62的其它部分的轴向长度。

所述铁芯片62具有所需形状，以使铁芯60′具有在轴向中央形成的、将转轴装入的轴孔60″。

同时，各铁芯片62可以具有多个止挡凸起61，所述止挡凸起61沿转子60的圆周方向向所述磁体64凸出，这样防止了所述磁体64在径向散开。

所述止挡凸起61可以沿转子60的径向形成于各铁芯片62的端部，以在转子60的径向上接触磁体64的侧面。

而且，所述止挡凸起61可以沿转子60的圆周方向形成于所述铁芯片62的侧面。在这种情况下，所述止挡凸起61必须保持相邻止挡凸起之间沿转子60的圆周方向的预定间隙，以防止磁体64的磁通量从所述止挡凸起62之间的空间流过。换言之，所述止挡凸起62之间形成有狭缝62′。

所述铁芯片62优选地通过铁粉末冶金制成，以使铁芯60′的构造易于设计。

铁芯60′的所述铁芯片62可以通过下述的铁芯片连接装置彼此连接以形成一个整体。

该铁芯片连接装置可以包括：一对端板70和71，它们沿转子60轴向接触铁芯60′的侧面；以及多个销72，其插入所述铁芯片62中，并且其端部与端板70和71中的任意一个相连接。

各端板70和71优选地由非磁性材料制成，以防止磁体64的磁通量从端板70和71泄漏。

端板70和71可以形成为能使转轴穿过的环状。

为防止所述磁体64在轴向上散开，端板70和71可具有足够的尺寸以接触所述磁体64。

换言之，在所述环状端板70和71中，端板70和71的外径大于在转子60的径向上彼此相对的两个磁体64之间的距离64L。

所述销72可以由磁性材料或非磁性材料制成。

如果所述端板70和71以及所述销72由相同的材料制成，则所述端板70和71以及所述销72可通过模制形成在由所述铁芯片62和所述磁体64构成的转子60中。

另外，所述端板70和71以及所述销72可以通过粘结、焊接或其它类似方式彼此连接。

为使转子60的整体构造协调，所述磁体64的轴向长度可以等于所述铁芯片62的轴向长度。换言之，与所述铁芯片62相类似，所述磁体64在转子60径向上面向定子50的外圆周部分的轴向长度大于磁体64的其它部分的轴向长度，并且至少等于定子50的轴向长度。

所述磁体64可以沿圆周方向设置，以使相邻磁体64的同极彼此相对。这样，所述磁体64的磁通量能够集中于所述铁芯片62，从而使每单位体积的转矩增加。

当制备铁芯60′时，上述磁体64可插入到铁芯60′的模具中，以使所述磁体64与铁芯60′一体成型。

另外，所述磁体64可以通过粘结、焊接或其它类似方式与所述铁芯片62连接。

下面将说明上述结构的电动机的运行。

当给定子50通电时，所述磁体64的磁通量在定子50和铁芯60′之间流动，以使转子60旋转。

此时，由于在转子60的圆周方向上所述磁体64和与其相邻的磁体64的同极彼此相对，所以所述磁体64在各自铁芯片62中的磁通量的方向一致，以使所述磁体64的磁通量集中。

而且，由于所述磁体64的磁通量不能在转子60圆周方向上彼此相邻的铁芯片62之间流动，所以所述磁体64的磁通量没有泄漏。

因此，转子60的转矩能够最大化。

同时，在参考图9的本发明另一优选实施例的描述中，由于本发明另一优选实施例的基本结构与参考图4至图8的本发明第一优选实施例的基本机构大体相同，故省略对该另一优选实施例的详细描述。

图9是示出依照本发明另一优选实施例的电动机的剖视图。

图9中的电动机为外转子电动机，其中转子110可旋转地设置在定子100的外侧。

换言之，转子110为环形，其中多个铁芯片112和多个磁体114交替排列。

所述铁芯片112形成为：所述铁芯片112在转子110径向上面向定子100的内圆周部分的轴向长度大于所述铁芯片112的其它部分的轴向长度，并且至少等于定子100的轴向长度。

尤其是，所述铁芯片112由铁粉末冶金制成，并且设置成使在转子110圆周方向上相邻的铁芯片112之间保持预定的间隙。

所述磁体114沿圆周方向设置以使相邻磁体的同极相对。

如以上详细描述的，依照本发明的电动机，由于所述磁体的磁通量不能在圆周方向上相邻的铁芯片之间流动，所以无磁通量泄露并且可增加每单位体积的转矩。

而且，依照本发明的电动机，由于所述磁体设置为在圆周方向上彼此相邻的磁体的同极相对，所以磁通量能够集中，从而增加每单位体积的转矩。

而且，依照本发明的电动机，由于铁芯在转子径向上面向定子的圆周边部分的轴向长度大于铁芯的其它部分的轴向长度并且至少等于定子的轴向长度，所以增加了每单位体积的转矩，并且降低了制造成本。

尽管为了说明的目的公开了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离在如所附权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，可做各种修改、添加和替代。

Claims (13)

1.一种电动机，其包括：

定子；以及

转子，其设置成与该定子相对应，并且通过该转子和该定子的相互作用而旋转，其中多个铁芯片和多个磁体沿圆周方向交替排列。

2.如权利要求1所述的电动机，该电动机还包括将所述铁芯片连接为一个整体的铁芯片连接装置。

3.如权利要求2所述的电动机，其中该铁芯片连接装置包括：

一对端板，其设置于该转子的轴向侧面；以及

多个销，其插入所述铁芯片，并且其端部与所述端板中的任意一个

端板连接。

4.如权利要求3所述的电动机，其中所述端板由非磁性材料制成。

5.如权利要求3所述的电动机，其中所述端板具有能接触所述磁体以防止所述磁体在轴向散开的结构。

6.如权利要求1所述的电动机，其中所述铁芯片包括止挡凸起，所述止挡凸起沿该转子的圆周方向向所述磁体凸出以防止所述磁体在径向散开。

7.如权利要求6所述的电动机，其中所述止挡凸起具有一对分别在该转子的径向上接触所述磁体侧面的止挡凸起，并且数对所述止挡凸起沿该转子的圆周方向分别设置于所述铁芯片的侧面并且使彼此相邻的止挡凸起之间在圆周方向上保持均匀的间隙。

8.如权利要求1所述的电动机，其中所述铁芯片在该转子的径向上面向该定子的外圆周部分的轴向长度大于所述铁芯片的其它部分的轴向长度，并且所述铁芯片面向该定子的外圆周部分的轴向长度至少等于该定子的轴向长度。

9.如权利要求8所述的电动机，其中所述磁体的轴向长度等于所述铁芯片的轴向长度。

10.如权利要求1所述电动机，其中所述磁体沿圆周方向设置以使相邻磁体的同极相对。

11.如权利要求1所述的电动机，其中该转子由铁粉末冶金制成。

12.一种电动机，其包括：

定子；以及

转子，其可旋转地安装在该定子中，其中多个磁体和由铁粉末冶金制成的多个铁芯片沿圆周方向交替排列；

其中所述铁芯片和所述磁体在该转子的径向上面向该定子的外圆周部分的轴向长度大于所述铁芯片和所述磁体的其它部分的轴向长度，所述铁芯片和所述磁体面向该定子的外圆周部分的轴向长度至少等于该定子的轴向长度，并且所述磁体沿圆周方向设置以使相邻的磁体的同极相对。

13.如权利要求12所述电动机，其中该转子还包括：

一对非磁性的端板，其接触该转子的轴向侧面；

多个销，其插入所述铁芯片，并且其端部与所述端板中的任意一个端板连接；以及

止挡凸起，其沿该转子的圆周方向向所述磁体凸出，以防止所述磁体在径向散开。

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