CN207753595U - 定子总成及单相无刷直流电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种定子总成及单相无刷直流电机，其中，该定子总成包括定子铁芯及缠绕在定子铁芯上的绕组，定子铁芯具有成对设置的绕线槽，在垂直于轴向的横截面中，绕线槽呈长条状，定子铁芯于绕线槽的外侧形成轭部，于绕线槽的内侧形成相向延伸的第一极靴及第二极靴，第一极靴的长度大于第二极靴的长度，第一极靴末端与第二极靴末端之间形成有间隙，间隙偏离对应绕线槽在长度方向上的中点。本实用新型技术方案通过让第一极靴的长度大于第二极靴的长度，让所述转子总成与所述定子总成形成不对称的气隙，使单相无刷直流电机的极靴转矩相对于零点位置产生较大程度的偏离，从而让转子总成在通电前较大幅度的偏离死点区域，增大转子总成的启动转矩。

Description

定子总成及单相无刷直流电机

技术领域

本实用新型涉及电机领域，特别涉及一种定子总成及单相无刷直流电机。

背景技术

目前，市场上破壁机的电机大多采用单相串激电机，少数采用三相无刷直流电机。单相串激电机效率低、能耗高，并且因使用碳刷换向，电机寿命短，使用过程中噪音大。三相无刷直流电机结构复杂，因采用内针式绕线，生产效率低，并且控制器使用的功率晶体管数量多，成本高，以至一直无法规模量产。

单相无刷直流电机具有生产成本低、容易批量生产的优点，但是却存在启动转矩较小、运行过程中存在死点区域等缺点，导致定子总成难以广泛应用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种定子总成，旨在让单相无刷直流电机在通电前，转子总成不会停留在死点区域，增大转子总成的启动转矩。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种定子总成，该定子总成包括定子铁芯及缠绕在所述定子铁芯上的绕组，所述定子铁芯具有成对设置的绕线槽，在垂直于轴向的横截面中，所述绕线槽呈长条状，所述定子铁芯于所述绕线槽的外侧形成轭部，于所述绕线槽的内侧形成相向延伸的第一极靴及第二极靴，所述第一极靴的长度大于所述第二极靴的长度，所述第一极靴末端与第二极靴末端之间形成有间隙，所述间隙偏离对应所述绕线槽在长度方向上的中点。

优选地，在所述定子铁芯垂直于轴向的横截面中，所述第一极靴距离根部第一距离的部位，在垂直于所述绕线槽长度方向上的厚度为D1，所述第二极靴距离根部第一距离的部位，在垂直于所述绕线槽长度方向上的厚度为D2，所述D1与所述D2相等。

优选地，所述绕线槽设置有一对，两所述绕线槽相对设置，且其中一所述绕线槽内侧的第一极靴，与另一所述绕线槽内侧的第二极靴相对。

优选地，所述定子总成的内孔的边沿，位于其中一所述绕线槽内侧的第一极靴与另一所述绕线槽内侧的第二极靴之间的部位，设置有凹口。

优选地，所述绕组的端面及背离所述定子总成的内孔的侧面裸露在外。

优选地，所述定子铁芯在所述绕线槽的长度方向上可拆分设置。

优选地，所述定子铁芯由多个定子铁芯冲片堆叠而成。

优选地，所述定子铁芯冲片上设置有通孔，螺栓穿过所述通孔将多个所述定子铁芯冲片固定。

优选地，所述定子铁芯呈长方体设置，其中，沿所述定子总成的轴向的四个角呈倒角设置。

本实用新型还提出一种单相直流无刷电机，该单相直流无刷电机包括转子总成及定子总成，该定子总成包括定子铁芯及缠绕在所述定子铁芯上的绕组，所述定子铁芯具有成对设置的绕线槽，在垂直于轴向的横截面中，所述绕线槽呈长条状，所述定子铁芯于所述绕线槽的外侧形成轭部，于所述绕线槽的内侧形成相向延伸的第一极靴及第二极靴，所述第一极靴的长度大于所述第二极靴的长度，所述第一极靴末端与第二极靴末端之间形成有间隙，所述间隙偏离对应所述绕线槽在长度方向上的中点；所述转子总成安装于所述定子总成的内孔内。

本实用新型技术方案通过让第一极靴的长度大于第二极靴的长度，所述第一极靴末端与第二极靴末端之间形成有间隙，所述间隙偏离对应所述绕线槽在长度方向上的中点，让所述转子总成与所述定子总成形成不对称的气隙，使单相无刷直流电机的极靴转矩相对于零点位置产生较大程度的偏离，从而让转子总成在通电前较大幅度的偏离死点区域，增大转子总成的启动转矩。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型单相无刷直流电机一实施例的结构示意图；

图2为图1中单相无刷直流电机的剖面图；

图3为图1中转子总成的结构示意图；

图4为图1中定子总成的结构示意图；

图5为图4中定子铁芯的截面示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示) 下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种定子总成及单相无刷直流电机。

在本实用新型的一实施例中，如图1至图5所示，所述单相无刷直流电机10包括定子总成100、转子总成200、前端盖310及后端盖320等。所述前端盖310设置有前轴承室，所述后端盖320设置有后轴承室，所述前端盖 310及所述后端盖320相对设置。所述转子总成100包括转轴110、滚珠轴承 150、转子铁芯120及磁瓦130等。所述转子铁芯120设置于转轴110上，所述滚珠轴承150具有两个，两个所述滚珠轴承150分别设置于所述转轴110 的两端。所述磁瓦130具有两个，两所述磁瓦130相对设置，两所述磁瓦130 通过保护套固定在所述转子铁芯120上。在所述单相无刷电机10安装完成后，所述转子总成100的两滚珠轴150承分别位于所述前轴承室和后轴承室，所述转子总成100位于所述定子总成200的内孔214中。所述转轴110的两端设置有环形定位槽，所述单相无刷直流电机10还包括轴用挡圈400，所述轴用挡圈400的内边沿镶嵌在所述环形定位槽内，外边沿限位于滚珠轴承150 和前端盖310或后端盖320之间。

所述定子总成200包括定子铁芯210、绝缘架230及缠绕在所述定子铁芯210的上绕组220，所述定子铁芯210具有成对设置的绕线槽215，在垂直于轴向的横截面中，所述绕线槽215呈长条状。所述定子铁芯210于所述绕线槽215的外侧形成轭部211，于所述绕线槽215的内侧形成相向延伸的第一极靴212及第二极靴213。所述绝缘架230适配套设在所述轭部211上，所述绕组220缠绕在所述绝缘架230上，间接实现所述绕组220缠绕在所述定子铁芯210上。所述绝缘架230用以防止所述绕组220和所述定子铁芯210直接接触，从而避免绕组220在漏电时电流传导到定子铁芯210上。可以理解的是，于其他实施例中，也可以不设置所述绝缘架230，直接将所述绕组220缠绕在所述定子铁芯210上。所述绕组220与所述第一极靴212或所述第二极靴213之间设置有槽纸500，所述槽纸500用以防止所述绕组220与所述第一极靴212或所述第二极靴213直接接触，从而避免绕组220在漏电时电流传导到定子铁芯210上。所述第一极靴212的长度大于所述第二极靴213的长度，所述第一极靴212末端与第二极靴213末端之间形成有间隙，所述间隙偏离对应所述绕线槽215在长度方向上的中点。具体地，在本实施例中，所述绕线槽215设置有一对，且其中一所述绕线槽215内侧的第一极靴212，与另一所述绕线槽215内侧的第二极靴213相对，两所述第一极靴212及两所述第二极靴213围合形成定子总成200的内孔214。

本实用新型技术方案通过让第一极靴212的长度大于第二极靴213的长度，所述第一极靴212末端与第二极靴213末端之间形成有间隙，所述间隙偏离对应所述绕线槽215在长度方向上的中点，让所述转子总成100与所述定子总成200形成不对称的气隙，使单相无刷直流电机10的极靴转矩相对于零点位置产生较大程度的偏离，从而让转子总成100在通电前较大幅度的偏离死点区域，增大转子总成100的启动转矩。

在本实施例中，在所述定子铁芯210垂直于轴向的横截面中，所述第一极靴212距离根部第一距离的部位，在垂直于所述绕线槽215长度方向上的厚度为D1，所述第二极靴213距离根部第一距离的部位，在垂直于所述绕线槽215长度方向上的厚度为D2，所述D1与所述D2相等。需要说明的是，所述第一距离的具体数值不限，只要满足第一距离小于或等于所述第二极靴的长度即可。可以理解的是，于其他实施例中，所述第一极靴212距离根部第一距离的部位，在垂直于所述绕线槽215长度方向上的厚度为D1，所述第二极靴213距离根部第一距离的部位，在垂直于所述绕线槽215长度方向上的厚度为D2，所述D1可以大于所述D2。如此，可以使所述转子总成100与所述定子总成200之间的气隙的不对称程度增加，使单相无刷直流电机10的极靴转矩相对于零点位置产生更大程度的偏离，让转子总成100在通电前更大幅度的偏离死点区域，进一步增大转子总100的启动转矩。

进一步地，如图5所示，为了增大转子总成100与定子总成200之间的气隙的不对称程度，进一步增大转子总成100的启动转矩，所述定子总成200 的内孔214的边沿，位于其中一所述绕线槽215内侧的第一极靴212与另一所述绕线槽215内侧的第二极靴213之间的部位，设置有凹口216。具体地，在本实施例中，所述凹口216呈半圆形。在定子总成200的内孔214的边沿设置凹口216，转子总成100与定子总成200之间呈现圆形与两个小半圆形组成的类似椭圆形的异形气隙，该异形气隙通过改变电机的气隙结构达到形成不对称气隙的效果，从而增大转子总成100的启动转矩。

在本实施例中，如图1和图4所示，所述绕组220的端面及背离所述定子总成200的内孔214的侧面裸露在外。具体地，在本实施例中，所述绕组 220采用集中式绕线方式绕制，所述定子铁芯210在所述绕线槽215的长度方向上可拆分设置，所述定子铁芯210分为第一铁芯201和第二铁芯202。在安装所述定子总成200时，预先绕制好所述绕组220，然后将所述第一铁芯201 和所述第二铁芯202的轭部211均沿所述绕线槽215的长度方向插入所述绕组的安装孔中，然后所述第一铁芯201和第二铁芯202的轭部211互相扣合固定。所述绕组220的端面及背离所述定子总成200的内孔214的侧面裸露在外，有助于所述绕组220在单相无刷直流电机10工作时散热。

更具体地，在本实施例中，如图4和图5所示，所述定子铁芯210由多个定子铁芯冲片堆叠而成。每一所述定子铁芯冲片上设置有通孔240，螺栓穿过所述通孔240将多个所述定子铁芯冲片固定，从而形成所述定子铁芯210。采用定子铁芯冲片堆叠形成所述定子铁芯210，可以根据需要，调节定子铁芯 210的厚度。可以理解的是，于其他实施例中，所述定子铁芯冲片的固定方式还可以是焊接，或卡接，所述定子铁芯冲片的固定方式不做限定。

在本实施例中，如图4所示，所述定子铁芯210呈长方体设置，其中，沿所述定子总成200的轴向的四个角呈倒角设置。将沿所述定子总成200的轴向的四个角呈倒角设置，既可以节约材料，又可以防止沿所述定子总成200 的轴向的四个角因尖锐，用户不小心触碰到该四个角而受伤。

在本实施例中，所述单相无刷电机10还包括霍尔感应器和霍尔线架，所述霍尔感应器用于检测所述转子总成100的位置。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种定子总成，包括定子铁芯及缠绕在所述定子铁芯上的绕组，所述定子铁芯具有成对设置的绕线槽，在垂直于轴向的横截面中，所述绕线槽呈长条状，所述定子铁芯于所述绕线槽的外侧形成轭部，于所述绕线槽的内侧形成相向延伸的第一极靴及第二极靴，其特征在于，所述第一极靴的长度大于所述第二极靴的长度，所述第一极靴末端与第二极靴末端之间形成有间隙，所述间隙偏离对应所述绕线槽在长度方向上的中点。

2.如权利要求1所述的定子总成，其特征在于，在所述定子铁芯垂直于轴向的横截面中，所述第一极靴距离根部第一距离的部位，在垂直于所述绕线槽长度方向上的厚度为D1，所述第二极靴距离根部第一距离的部位，在垂直于所述绕线槽长度方向上的厚度为D2，所述D1与所述D2相等。

3.如权利要求2所述的定子总成，其特征在于，所述绕线槽设置有一对，两所述绕线槽相对设置，且其中一所述绕线槽内侧的第一极靴，与另一所述绕线槽内侧的第二极靴相对。

4.如权利要求3所述的定子总成，其特征在于，所述定子总成的内孔的边沿，位于其中一所述绕线槽内侧的第一极靴与另一所述绕线槽内侧的第二极靴之间的部位，设置有凹口。

5.如权利要求1所述的定子总成，其特征在于，所述绕组的端面及背离所述定子总成的内孔的侧面裸露在外。

6.如权利要求1所述的定子总成，其特征在于，所述定子铁芯在所述绕线槽的长度方向上可拆分设置。

7.如权利要求6所述的定子总成，其特征在于，所述定子铁芯由多个定子铁芯冲片堆叠而成。

8.如权利要求7所述的定子总成，其特征在于，所述定子铁芯冲片上设置有通孔，螺栓穿过所述通孔将多个所述定子铁芯冲片固定。

9.如权利要求1-8任一项所述的定子总成，其特征在于，所述定子铁芯呈长方体设置，其中，沿所述定子总成的轴向的四个角呈倒角设置。

10.一种单相直流无刷电机，其特征在于，包括转子总成及如权利要求1-9任一项所述的定子总成，所述转子总成安装于所述定子总成的内孔内。