CN207184192U - 转子、电机、水泵和洗碗机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转子、电机、水泵和洗碗机，该转子(1)包括转子铁芯(11)和多个永磁体(14)，所述转子铁芯(11)中设有沿周向间隔布置的多个磁槽，所述磁槽沿所述转子铁芯(11)的轴向延伸并沿径向向外发散，所述磁槽包括永磁体插装槽(12)和间隔空槽(13)，多个所述永磁体(14)一一对应地插装于多个所述永磁体插装槽(12)中；其中，沿所述转子铁芯(11)的横截面圆周方向，任意相邻的两个所述永磁体插装槽(12)之间均设置有所述间隔空槽(13)。本实用新型的转子(1)能增大电机运行时产生的气隙磁密和磁阻转矩以优化其工作性能，且可大大节省永磁体(14)的个数，提高永磁体(14)的利用率以降低生产成本。

Description

转子、电机、水泵和洗碗机

技术领域

本实用新型涉及家用电器技术领域，具体地，涉及一种转子、电机、水泵和洗碗机。

背景技术

传统的永磁同步电机按永磁体在转子上的位置不同可以分为表贴式和内置式两种结构。其中，内置切向式永磁电机因具有功率密度高、能量损耗小以及运行可靠性高等特点，已被广泛应用于汽车、军用装备和航空航天等领域，但对于家用电器技术领域，内置切向式永磁电机的应用潜力需要被进一步发掘。

此外，由于内置切向式永磁电机的转子仍存在结构复杂、永磁体利用率低以及对转轴材料的要求较高等缺陷，其生产成本较高，不利于进一步提高电机的工作性能。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷或不足，本实用新型提供了一种转子、电机、水泵和洗碗机，能有效提高永磁体的利用率和转子的工作性能，从而降低生产成本。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种转子，包括转子铁芯和多个永磁体，所述转子铁芯中设有沿周向间隔布置的多个磁槽，所述磁槽沿所述转子铁芯的轴向延伸并沿径向向外发散，所述磁槽包括永磁体插装槽和间隔空槽，多个所述永磁体一一对应地插装于多个所述永磁体插装槽中；

其中，沿所述转子铁芯的横截面圆周方向，任意相邻的两个所述永磁体插装槽之间均设置有所述间隔空槽。

优选地，所述永磁体插装槽和间隔空槽的个数相同且沿周向交替设置。

优选地，所述永磁体插装槽和间隔空槽的形状相同。

优选地，所述永磁体为钕铁硼或铁氧体材料的块状永磁体。

优选地，所述永磁体插装槽和间隔空槽的径向外侧均形成有槽开口。

优选地，所述转子铁芯包括圆环形横截面，所述磁槽从所述转子铁芯的外周面径向向内延伸，所述磁槽的径向长度小于所述圆环形横截面的径向环宽。

优选地，所述转子铁芯的横截面外轮廓为圆形，或者所述横截面外轮廓由弧线段和直线段连接构成。

优选地，所述转子包括设置在所述转子铁芯的外周面的转子外圆注塑层和设置在所述转子铁芯的两端端面的转子端部注塑层，所述转子外圆注塑层和转子端部注塑层的注塑厚度为0.1mm～2.5mm。

优选地，所述转子包括转子轴，所述转子轴插装于所述转子铁芯的中心孔中，位于所述中心孔内的所述转子轴的插装轴段的外周面设有转子内芯注塑层。

另外，本实用新型还提供了一种电机，所述电机包括定子和上述转子。

优选地，所述定子的定子铁芯中设有沿周向间隔分布的多个定子槽；

其中，所述定子槽为12个，所述永磁体插装槽和间隔空槽均为4个或5个；

或者，所述定子槽为9个，所述永磁体插装槽和间隔空槽均为3个。

优选地，所述转子铁芯的轴向长度大于所述定子铁芯的轴向长度，所述定子铁芯的轴向长度为5mm～35mm，所述转子铁芯的轴向长度为6mm～50mm，所述转子铁芯的外径为20mm～55mm。

另外，本实用新型还提供了一种水泵，所述水泵包括上述电机以及设有进水口和出水口的泵体部，所述泵体部包括上泵壳和下泵壳，所述上泵壳与下泵壳之间泵腔内设有叶轮，所述下泵壳设有转子安装壳，所述转子安装壳内形成有转子安装腔，所述转子设置在所述转子安装腔中，所述转子的转子轴连接驱动所述叶轮，所述定子套装在所述转子安装壳的外周壁上。

另外，本实用新型还提供了一种洗碗机，所述洗碗机包括上述水泵。

通过上述技术方案，本实用新型的转子的每极磁通均由相邻的两个永磁体相互并联产生，有效增大了电机运行时产生的气隙磁密和磁阻转矩以优化其工作性能。此外，该转子能通过间隔空槽优化磁场分布，在确保电机性能的同时可节省永磁体的个数，有效提高了永磁体的利用率以降低生产成本。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型的具体实施方式中的转子的轴向俯视图；

图2为图1中的转子的侧视剖面图；

图3为本实用新型的具体实施方式中的定子和转子的装配图；

图4为本实用新型的具体实施方式中的洗碗机的主视图；

图5为图4中的洗碗机的主视剖面图。

附图标记说明：

1 转子 11 转子铁芯

12 永磁体插装槽 13 间隔空槽

14 永磁体 15 转子轴

16 转子外圆注塑层 17 转子端部注塑层

18 转子内芯注塑层 2 定子

21 定子铁芯 22 定子槽

3 洗碗机 31 进水口

32 出水口 33 上泵壳

34 下泵壳 35 转子安装壳

36 叶轮

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型提供一种转子1，如图1所示，该转子1包括转子铁芯11和多个永磁体14，该转子铁芯11中设有沿周向间隔布置的多个磁槽，磁槽沿转子铁芯11的轴向延伸并沿径向向外发散，磁槽包括永磁体插装槽12和间隔空槽13，多个永磁体14一一对应地插装于多个永磁体插装槽12中。其中，沿转子铁芯11的横截面圆周方向，任意相邻的两个永磁体插装槽12之间均设置有间隔空槽13。

通过设置上述转子1中辐射状的永磁体14布置结构，转子1的每极磁通均由相邻的两个永磁体14相互并联产生，有效增大了电机运行时产生的气隙磁密；并且，该聚磁结构能通过增大电机的磁阻转矩以优化其总负载性能，从而提升电机的运行效率。此外，该转子1可利用上述间隔空槽13引导永磁体14的磁感线走向，多个转子极的磁场源可由一个永磁体14提供，在确保电机性能的同时可大大减少永磁体14的使用个数，即通过提高永磁体14的利用率以降低生产成本。

优选地，上述永磁体插装槽12和间隔空槽13的个数相同且沿周向交替设置。例如，参见图1，该转子1包括四个插装有永磁体14的永磁体插装槽12和四个间隔空槽13，且每个永磁体插装槽12的周向两侧均布置有一个间隔空槽13。此时，由于间隔空槽13对磁感线走向的引导，上述每个永磁体14产生的磁场可大致均匀地分布在其周向两侧的两个转子极中，从而平衡了转子1中的总磁场分布。

更优选地，上述永磁体插装槽12和间隔空槽13可形成为具有相同的形状，以使得磁场的分布更加均匀，从而提升电机的运行性能。

具体地，上述永磁体14可形成为采用钕铁硼或铁氧体材料的长方体块状永磁体。钕铁硼或铁氧体作为稀土永磁材料具有极高的磁能积、矫顽力以及良好的机械特性，能确保该永磁体14具有较高的电磁性能，且该长方体块状的永磁体14的制造工艺较简易，能有效提高电机的生产效率。

优选地，上述永磁体插装槽12和间隔空槽13的径向外侧均可形成有槽开口。通过设置该开口槽，转子1的漏磁现象得以有效改善，从而增大电机的功率因素和启动转矩，进一步提升电机的工作性能。

具体地，转子铁芯11包括圆环形横截面，磁槽从转子铁芯11的外周面径向向内延伸，且该磁槽的径向长度优选地小于圆环形横截面的径向环宽。

换言之，永磁体插装槽12和间隔空槽13的径向内侧端均与转子1的中心孔外侧面之间留有一定的间隙，即该间隙形成为各磁槽之间的铁芯连接部。该铁芯连接部的漏磁通在饱和状态下可有效地限制永磁体14的漏磁，且该铁芯连接部的径向宽度越小，该处的漏磁通相应地也越饱和，其对永磁体14漏磁的限制效果越明显，能有效提升电机的负载转矩和工作性能。但需要说明的是，在铁芯连接部的径向宽度过小的情况下，转子冲片的机械强度会随之大幅下降，从而影响转子工作时的稳定性以及其使用寿命。因此，在设计用于不同场合的转子结构时，应根据实际工况需要对其铁芯连接部的尺寸作多方面考虑，以确保电机性能的最大化。

进一步地，转子铁芯11的横截面外轮廓可形成为圆形，或者横截面外轮廓可形成为由弧线段和直线段连接构成。通过设置该转子铁芯11的横截面外轮廓形状，可有效削弱电机工作过程中产生的齿槽转矩，从而减小电机转矩波动以实现降振减噪，有效确保了电机工作时的稳定性。

优选地，如图2所示，转子1还包括设置在转子铁芯11的外周面的转子外圆注塑层16和设置在转子铁芯11的两端端面的转子端部注塑层17，转子外圆注塑层16和转子端部注塑层17的注塑厚度为0.1mm～2.5mm。

换言之，在生产制造转子1的过程中，还可对其整体的外表面结构进行包塑处理。上述各包塑层可完全密封包裹着转子1的外表面以避免其内部结构与外界环境的接触，避免转子1在潮湿或油质等环境下出现的腐蚀生锈而影响自身工作性能的情况，大大增加其使用寿命，且经包塑处理的转子1可适用于多种不同类型的工作场合，应用范围较广。与表贴式转子结构相比，上述包塑层的厚度更小，一定程度上节约了生产成本。此外，由于永磁体14插装于永磁体插装槽12中时会有一定程度的间隙配合，该包塑层能进一步约束永磁体14的自由度以确保该结构的装配稳固性。

进一步地，上述转子1还包括转子轴15，该转子轴15插装于转子铁芯11的中心孔中，位于中心孔内的转子轴15的插装轴段的外周面可设有转子内芯注塑层18。此时，转子1的外表面以及转子轴15的插装轴段的外周面均被包塑层包裹保护，其使用性能得以进一步提升。

另外，本实用新型还提供一种电机，该电机包括定子2和上述任意一种转子1。通过采用上述结构的转子1，该电机具有优异的电磁性能和运行效率，且生产成本较低。

优选地，如图3所示，上述定子2的定子铁芯21中设有沿周向间隔分布的多个定子槽22。其中，当定子槽22形成为12个时，永磁体插装槽12和间隔空槽13均优选地形成为4个或5个。或者，当定子槽22为9个时，永磁体插装槽12和间隔空槽13均优选地形成为3个。上述极槽配合能有效减少齿槽转矩，从而减小电机转矩波动以实现降振减噪，提升电机的工作性能。

具体地，上述转子铁芯11的轴向长度大于定子铁芯21的轴向长度，定子铁芯21的轴向长度为5mm～35mm，转子铁芯11的轴向长度为6mm～50mm，转子铁芯11的外径为20mm～55mm。通过设置定子2和转子1的上述尺寸范围，电机能广泛应用在不同工况条件需求的场合，且能在尽量对该电机进行轻量化设计以降低生产成本的同时使得电机的工作效率最大化。

另外，本实用新型还提供一种水泵，如图4至图5所示，该水泵包括上述任意一种电机以及设有进水口31和出水口32的泵体部。泵体部包括上泵壳33和下泵壳34，上泵壳33与下泵壳34之间泵腔内设有叶轮36，下泵壳34设有转子安装壳35，转子安装壳35内形成有转子安装腔，上述转子1可设置在该转子安装腔中，且转子1的转子轴15连接驱动叶轮36，定子2则套装在转子安装壳35的外周壁上。

上述水泵在工作时可通过电机驱动其叶轮36旋转以实现将从泵体部的进水口31流进的水流抽送至出水口32排出。由于定子2套装在转子安装壳35的外周壁上且转子1已作整体外形包塑处理，因此在该抽水过程中，定子2不会处于潮湿的工作环境中且转子1能有效防水，避免电机内部结构的氧化生锈而降低工作寿命，确保水泵具有良好的工作功能。

另外，本实用新型还提供一种洗碗机，如图4至图5所示，该洗碗机3包括上述水泵。同样地，洗碗机具有生产成本低且工作性能良好等技术优势。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (14)

1.一种转子，包括转子铁芯(11)和多个永磁体(14)，其特征在于，所述转子铁芯(11)中设有沿周向间隔布置的多个磁槽，所述磁槽沿所述转子铁芯(11)的轴向延伸并沿径向向外发散，所述磁槽包括永磁体插装槽(12)和间隔空槽(13)，多个所述永磁体(14)一一对应地插装于多个所述永磁体插装槽(12)中；

其中，沿所述转子铁芯(11)的横截面圆周方向，任意相邻的两个所述永磁体插装槽(12)之间均设置有所述间隔空槽(13)。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述永磁体插装槽(12)和间隔空槽(13)的个数相同且沿周向交替设置。

3.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述永磁体插装槽(12)和间隔空槽(13)的形状相同。

4.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述永磁体(14)为钕铁硼或铁氧体材料的块状永磁体。

5.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述永磁体插装槽(12)和间隔空槽(13)的径向外侧均形成有槽开口。

6.根据权利要求5所述的转子，其特征在于，所述转子铁芯(11)包括圆环形横截面，所述磁槽从所述转子铁芯(11)的外周面径向向内延伸，所述磁槽的径向长度小于所述圆环形横截面的径向环宽。

7.根据权利要求6所述的转子，其特征在于，所述转子铁芯(11)的横截面外轮廓为圆形，或者所述横截面外轮廓由弧线段和直线段连接构成。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的转子，其特征在于，所述转子(1)包括设置在所述转子铁芯(11)的外周面的转子外圆注塑层(16)和设置在所述转子铁芯(11)的两端端面的转子端部注塑层(17)，所述转子外圆注塑层(16)和转子端部注塑层(17)的注塑厚度为0.1mm～2.5mm。

9.根据权利要求8所述的转子，其特征在于，所述转子(1)包括转子轴(15)，所述转子轴(15)插装于所述转子铁芯(11)的中心孔中，位于所述中心孔内的所述转子轴(15)的插装轴段的外周面设有转子内芯注塑层(18)。

10.一种电机，其特征在于，所述电机包括定子(2)和根据权利要求1～9中任意一项所述的转子(1)。

11.根据权利要求10所述的电机，其特征在于，所述定子(2)的定子铁芯(21)中设有沿周向间隔分布的多个定子槽(22)；

其中，所述定子槽(22)为12个，所述永磁体插装槽(12)和间隔空槽(13)均为4个或5个；

或者，所述定子槽(22)为9个，所述永磁体插装槽(12)和间隔空槽(13)均为3个。

12.根据权利要求10所述的电机，其特征在于，所述转子铁芯(11)的轴向长度大于所述定子铁芯(21)的轴向长度，所述定子铁芯(21)的轴向长度为5mm～35mm，所述转子铁芯(11)的轴向长度为6mm～50mm，所述转子铁芯(11)的外径为20mm～55mm。

13.一种水泵，其特征在于，所述水泵包括根据权利要求10～12中任意一项所述的电机以及设有进水口(31)和出水口(32)的泵体部，所述泵体部包括上泵壳(33)和下泵壳(34)，所述上泵壳(33)与下泵壳(34)之间泵腔内设有叶轮(36)，所述下泵壳(34)设有转子安装壳(35)，所述转子安装壳(35)内形成有转子安装腔，所述转子(1)设置在所述转子安装腔中，所述转子(1)的转子轴(15)连接驱动所述叶轮(36)，所述定子(2)套装在所述转子安装壳(35)的外周壁上。

14.一种洗碗机，其特征在于，所述洗碗机(3)包括根据权利要求13所述的水泵。