CN215300292U - 单相串激电机定转子磁路优化结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单相串激电机定转子磁路优化结构，包括定子冲片、转子冲片，定子冲片设有一对极身，每个极身上设有一对极靴，极身与两侧定子磁轭相连，所述定子冲片直径与转子冲片直径之比1.6‑1.9，极靴的极靴夹角为120度，一对极靴的弧长与定子极宽之比2.4‑3，定子轭高、槽底轭高、定子槽宽以及定子实际安装轭高尺寸相一致，极靴与定子磁轭构成的定子线包槽为鸭嘴形深槽结构，极尘气隙大于极轴气隙，极身、定子磁轭与转子冲片形成磁路均匀的主磁通磁路，极身、定子磁轭与极靴形成极尖漏磁通磁路。采用本结构后，具有结构简单合理、工作性能优良、质量稳定可靠、电机功率大、使用寿命长等优点。

Description

单相串激电机定转子磁路优化结构

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别是一种用于手持式电动工具和园林工具产品上的单相串激电机定转子磁路优化结构。

背景技术

电动工具和园林工具由于通用性强、实用性好、节能环保，并具有高效、轻巧、操作使用及携带方便等特点，深受广大用户的欢迎，市场容量巨大，厂家竞争激烈。电动工具、园林工具等产品的质量好坏主要取决于电机质量，定子冲片和转子冲片的设计是关键。但现在的定子冲片和转子冲片在使用过程中存在以下问题：一是由于定子冲片的定子线包槽主要采用浅槽或半深槽结构，绕制的定子线包端部较长，定子线包线阻大，铜耗大，主磁通磁路宽窄不一，磁路不通畅，电机性能稳定性差。二是由于转子冲片的转子线包槽主要采用圆形槽、梨形槽、瓶形槽或矩形槽结构，槽满率高、成品率低，不利于自动化生产，主磁通磁路宽窄不一，磁路不通畅，电机性能稳定性差。三是由于定子冲片和转子冲片参数设计不合理，会导致转子负荷变大，转子冲片发热，缩短电机寿命。四是由于两极靴的极尖之间间距大，极尖漏磁通磁路磁阻大，定子冲片与转子冲片之间气隙设计不合理，极尖区域磁通密度低，电机质量稳定性差。针对上述问题，许多生产厂家和有识之士进行了开发和研制，但至今尚未有较理想的产品面世。

发明内容

为克服现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单合理、工作性能优良、质量稳定可靠、电机功率大、使用寿命长的单相串激电机定转子磁路优化结构。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案，它包括定子冲片、转子冲片，定子冲片设有一对极身，每个极身上设有一对极靴，极身与两侧定子磁轭相连，所述定子冲片直径与转子冲片直径之比1.6-1.9，极靴的极靴夹角为120度，一对极靴的弧长与定子极宽之比2.4-3，定子轭高、槽底轭高、定子槽宽以及定子实际安装轭高尺寸相一致，极靴与定子磁轭构成的定子线包槽为鸭嘴形深槽结构，极尘气隙大于极轴气隙，极身、定子磁轭与转子冲片形成磁路均匀的主磁通磁路，极身、定子磁轭与极靴形成极尖漏磁通磁路。

本实用新型的进一步方案，所述的定子实际安装轭高是定子安装轭高减去定子安装孔的差。

本实用新型的进一步方案，所述的定子线包槽由定子磁轭的内边、定子线包槽底、极靴的外边组成并通过槽圆弧连接，极靴的尖部为极尖圆弧形。

本实用新型的进一步方案，所述的转子冲片设有中心轴孔并沿轴向均匀分布有若干个转子线包槽，中心轴孔与转子线包槽之间形成磁路均匀的转子磁轭，每个转子线包槽上对应设有转子线包槽口，相邻转子线包槽之间形成等宽的转子齿。

本实用新型的进一步方案，所述转子冲片的转子外径与中轴轴孔的转子内径之比2.5-3.5，转子冲片的转子外径与转子线包槽的转子槽底径之比1.5-2。

所述的转子线包槽采用倒等腰梯形结构，等腰梯形的两等腰边之间的夹角为30度，转子外齿宽与转子线包槽口之比3.2-4，转子线包槽口与转子齿宽之比0.8-1.2。

本实用新型的进一步方案，所述的中心轴孔上设有3个均匀分布的转子对片防扭槽，转子对片防扭槽与相对应的转子齿正对。

采用上述结构后，与现有技术相比有如下优点和效果：一是优化了定子冲片直径与转子冲片直径以及极靴弧长与定子极宽比值、极靴夹角，解决了技术参数设计不合理导致转子负荷大、转子冲片发热、电机寿命短的问题。二是由于极靴与定子磁轭构成的定子线包槽为鸭嘴形深槽结构，定子轭高、槽底轭高、定子槽宽以及定子实际安装轭高尺寸相一致，两极靴的极尖之间间距小，极尖漏磁通磁路磁阻小，绕制的定子线包端部较短，定子线包线阻小，铜耗低，主磁通磁路宽窄基本致，磁路通畅，电机出力大，电机功率可提高10-15%。三是由于转子冲片上的转子线包槽均匀分布，转子线包槽为倒等腰梯形结构，采用等宽转子齿，等腰梯形的两等腰边之间的夹角为30度，中心轴孔与转子线包槽之间形成磁路均匀的转子磁轭，并优化了转子线包槽参数，转子线包槽窗口面积大，槽满率低、成品率高，更加有利于自动化生产，主磁通磁路宽窄一致，磁路通畅，电机质量稳定可靠，一致性好。四是电机采用非均匀气隙，极尘气隙大于极轴气隙，可以抑制气隙磁场畸变，减少极尖区域附近的磁通密度，改善电机换向性能，进一步提高电机的整体性能。五是由于中心轴孔上设有3个均匀分布的转子对片防扭槽，可以大大提高与电机轴连接的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的配合结构示意图。

图2为本实用新型定子冲片的结构示意图。

图3为本实用新型转子冲片的结构示意图。

其中1定子冲片，2转子冲片，11极身，12定子线包槽底，13定子线包槽，14极靴，15定子磁轭，21转子线包槽，22转子磁轭，23转子齿，24转子对片防扭槽，31主磁通磁路，32极尖漏磁通磁路。

具体实施方式

图1至图3所示，为本实用新型一种单相串激电机定转子磁路优化结构的具体实施方案，它包括定子冲片1、转子冲片2，定子冲片1设有一对极身11，每个极身11上设有一对极靴14，极身11与两侧定子磁轭15相连，所述定子冲片1直径与转子冲片2直径之比1.6-1.9，极靴14的极靴夹角ψ为120度，一对极靴14的弧长与定子极宽bp之比2.4-3，定子轭高h1、槽底轭高、定子槽宽h2以及定子实际安装轭高尺寸相一致，极靴14与定子磁轭15构成的定子线包槽13为鸭嘴形深槽结构，极尘气隙δ2大于极轴气隙δ1，极身11、定子磁轭15与转子冲片2形成磁路均匀的主磁通磁路31，极身11、定子磁轭15与极靴14形成极尖漏磁通磁路32。所述的定子实际安装轭高是定子安装轭高c减去定子安装孔d的差。

为了方便自动绕线，防止损伤绝缘层，所述的定子线包槽13由定子磁轭15的内边、定子线包槽底12、极靴14的外边组成并通过槽圆弧连接，极靴14的尖部为极尖圆弧形。

为了提高电机质量的稳定性和一致性，所述的转子冲片2设有中心轴孔并沿轴向均匀分布有若干个转子线包槽21，本实施例为12个，中心轴孔与转子线包槽21之间形成磁路均匀的转子磁轭22，每个转子线包槽21上对应设有转子线包槽口bo，相邻转子线包槽21之间形成等宽的转子齿23。为了优化电机性能，所述转子冲片2的转子外径D1与中轴轴孔的转子内径D2之比2.5-3.5，转子冲片2的转子外径D1与转子线包槽21的转子槽底径D3之比1.5-2。

为了增加窗口面积，降低槽满率，提高产品成品率，所述的转子线包槽21采用倒等腰梯形结构，等腰梯形的两等腰边之间的夹角为30度，转子外齿宽t1与转子线包槽口bo之比3.2-4，转子线包槽口bo与转子齿宽t之比0.8-1.2。

为了保证与电机轴连接可靠，所述的中心轴孔上设有3个均匀分布的转子对片防扭槽24，转子对片防扭槽24与相对应的转子齿23正对。

以上所述，只是本实用新型的具体实施例，并非对本实用新型作出任何形式上的限制，在不脱离本实用新型的技术方案基础上，所作出的简单修改、等同变化或修饰，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种单相串激电机定转子磁路优化结构，包括定子冲片(1)、转子冲片(2)，定子冲片(1)设有一对极身(11)，每个极身(11)上设有一对极靴(14)，极身(11)与两侧定子磁轭(15)相连，其特征是：所述定子冲片(1)直径与转子冲片(2)直径之比1.6-1.9，极靴(14)的极靴夹角(ψ)为120度，一对极靴(14)的弧长与定子极宽(bp)之比2.4-3，定子轭高(h1)、槽底轭高、定子槽宽(h2)以及定子实际安装轭高尺寸相一致，极靴(14)与定子磁轭(15)构成的定子线包槽(13)为鸭嘴形深槽结构，极尘气隙(δ2)大于极轴气隙(δ1)，极身(11)、定子磁轭(15)与转子冲片(2)形成磁路均匀的主磁通磁路(31)，极身(11)、定子磁轭(15)与极靴(14)形成极尖漏磁通磁路(32)。

2.根据权利要求1所述的单相串激电机定转子磁路优化结构，其特征是：所述的定子实际安装轭高是定子安装轭高(c)减去定子安装孔(d)的差。

3.根据权利要求2所述的单相串激电机定转子磁路优化结构，其特征是：所述的定子线包槽(13)由定子磁轭(15)的内边、定子线包槽底(12)、极靴(14)的外边组成并通过槽圆弧连接，极靴(14)的尖部为极尖圆弧形。

4.根据权利要求1或2或3所述的单相串激电机定转子磁路优化结构，其特征是：所述的转子冲片(2)设有中心轴孔并沿轴向均匀分布有若干个转子线包槽(21)，中心轴孔与转子线包槽(21)之间形成磁路均匀的转子磁轭(22)，每个转子线包槽(21)上对应设有转子线包槽口(bo)，相邻转子线包槽(21)之间形成等宽的转子齿(23)。

5.根据权利要求4所述的单相串激电机定转子磁路优化结构，其特征是：所述转子冲片(2)的转子外径(D1)与中轴轴孔的转子内径(D2)之比2.5-3.5，转子冲片(2)的转子外径(D1)与转子线包槽(21)的转子槽底径(D3)之比1.5-2。

6.根据权利要求5所述的单相串激电机定转子磁路优化结构，其特征是：所述的转子线包槽(21)采用倒等腰梯形结构，等腰梯形的两等腰边之间的夹角为30度，转子外齿宽(t1)与转子线包槽口(bo)之比3.2-4，转子线包槽口(bo)与转子齿宽(t)之比0.8-1.2。

7.根据权利要求6所述的单相串激电机定转子磁路优化结构，其特征是：所述的中心轴孔上设有3个均匀分布的转子对片防扭槽(24)，转子对片防扭槽(24)与相对应的转子齿(23)正对。

Images