CN218102736U - 一种直流无刷电机及水泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型中的直流无刷电机包括定子组件以及转子；定子组件包括第一圆环、第二圆环以及多组定子铁芯；本实用新型中，采用了多组外周向分布的定子铁芯代替了现有的斜槽式结构，能够大大提升绕线的效率，并且，外分布式的定子铁芯相比于现有技术的斜槽结构，散热性能更好，而本实用新型中倾斜设置的定子铁芯和绕组能够有效地削弱齿谐波磁场所产生的谐波电动势，从而削弱由这些谐波磁场引起的附加转矩，降低电磁振动和噪声。本实用新型还公开了一种水泵，包括泵体、泵头、叶轮结构以及直流无刷电机；直流无刷电机电机安装在泵体内，通过转子带动叶轮结构转动，从而使得液体从进水口吸入并从出水口输出。

Description

一种直流无刷电机及水泵

技术领域

本实用新型涉及泵结构领域，具体涉及一种直流无刷电机及水泵。

背景技术

定子斜槽是一种较为常见的电动机性能优化的方法，它可以有效地削弱电动机电磁场中的谐波，减小其带来的振动与噪声。

现有技术中，斜槽通常是将定子冲片错开一定的角度进行叠压，从而使得定子槽的方向与电动机的轴向形成一定的夹角，此种方式存在问题是：1、斜槽使得电枢绕组产生分布效应，会损失一部分电磁场参数的基波幅值，有可能使得电动机可以承受的最大转矩(失步转矩)减小，进而降低电动机的过载能力；2、采用内嵌式的斜槽，在生产过程中绕线困难，生产效率低下；3、斜槽结构不易散热；4、采用斜槽式结构的电机，结构短粗(即扁平，轴向短，径向长)，在一些特殊的安装场景下受到限制，例如，安装在泵结构内时，受到其扁平形状的限制，泵结构需相应作出空间优化才能与电机进行安装匹配。

综上所述，急需一种直流无刷电机及水泵以解决现有技术中采用斜槽造成的绕线困难，生产效率低下的问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种直流无刷电机及水泵，以解决现有技术中采用斜槽造成的绕线困难，生产效率低下的问题，具体技术方案如下：

一种直流无刷电机，包括定子组件以及转子；所述定子组件包括第一圆环、第二圆环以及多组定子铁芯；第一圆环以及第二圆环同轴对应设置；所述转子同轴套设在第一圆环和第二圆环内；多组定子铁芯围绕转子的圆周向倾斜设置在第一圆环和第二圆环之间；线圈绕制在定子铁芯的外周上。

以上技术方案优选的，所述定子铁芯包括绝缘套以及铁芯；绝缘套套设在铁芯的外周上；线圈绕制在绝缘套的外周上；所述铁芯在其长度方向的两端上均设置有定位凸起，所述第一圆环和第二圆环上均设置有用于与定位凸起配合的定位槽。

以上技术方案优选的，所述定子铁芯的轴线与第二圆环端面的夹角为θ，θ为70°-80°。

以上技术方案优选的，多组定子铁芯等间距设置。

以上技术方案优选的，所述转子为轴向充磁型永磁铁。

一种水泵，包括泵体、泵头、叶轮结构以及所述的直流无刷电机；泵头设置在泵体上，泵头上设置有进水口和出水口；所述电机设置在泵体内，直流无刷电机的转子与叶轮结构连接，通过转子驱动位于泵头内的叶轮结构转动。

以上技术方案优选的，所述叶轮结构与转子一体注塑成型。

以上技术方案优选的，所述泵头上设置有多组定位柱；所述泵体上设置有与多组定位柱对应的定位孔。

应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本实用新型中的电机包括定子组件以及转子；所述定子组件包括第一圆环、第二圆环以及多组定子铁芯；多组定子铁芯绕转子圆周方向倾斜设置在在第一圆环和第二圆环之间，本实用新型中，采用了多组外周向分布的定子铁芯(即斜柱式结构)代替了现有的斜槽式结构，能够大大提升绕线的效率，并且，外分布式的定子铁芯相比于现有技术的斜槽结构，散热性能更好，而本实用新型中倾斜设置的定子铁芯和绕组能够有效地削弱齿谐波磁场所产生的谐波电动势，从而削弱由这些谐波磁场引起的附加转矩，降低电磁振动和噪声。

(2)本实用新型中，绝缘套起到绝缘隔热的作用，而铁芯采用定位凸起和定位槽式的结构与上下圆环(即第一圆环和第二圆环)进行装配，装配方式简单快捷，便于在现场进行快速的绕线和装配，生产效率大幅提高。

(3)本实用新型中夹角θ为70°-80°，即本实用新型选择的定子铁芯斜度相对于极距来说在较小范围内，能减小对电机本身性能的影响。

(4)本实用新型中，通过周向设置的多组定子铁芯为线圈提供绕制机体，即能根据实际情况选择定子铁芯的数量，以匹配不同的工况。

(5)本实用新型中，转子采用轴向充磁型永磁铁，相比于径向充磁结构，本实用新型的轴向充磁更加便捷，对设备的要求更低，即解决了冲磁困难的问题。

(6)一种水泵，包括泵体、泵头、叶轮结构以及直流无刷电机电机；本实用新型中的电机安装在泵体内，通过直流无刷电机电机的转子带动叶轮结构转动，从而使得液体从进水口吸入并从出水口输出。

(7)本实用新型中叶轮结构与转子一体注塑成型，结构稳定，同心度高，噪音低。

(8)本实用新型中，泵头设计三个定位柱与泵体的三个定位孔紧密配合，使得泵头和泵体组装后不会发生相对偏移，能够提高泵头和泵体装配效率的同时还能保证两者的同心度。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

在附图中：

图1是本实施例中电机的侧视示意图；

图2是图1的未示意第一圆环的俯视图；

图3是图1中定子铁芯的结构示意图(即斜柱式结构示意图)；

图4是图1中第二圆环的俯视图；

图5是图4中定位槽的放大示意图；

图6是图1中转子的结构示意图(箭头示意充磁方向，S、N示意磁极)；

图7是本实施例中水泵的侧视示意图；

图8是图1隐藏泵体的示意图；

图9是图1的内部结构示意图；

图10是转子和叶轮结构的示意图；

图11是泵头上的定位柱示意图；

图12是泵体上定位孔示意图；

其中，1、定子组件；1.1、第一圆环；1.2、第二圆环；1.2a、定位槽；1.2b、装配孔；1.3、定子铁芯；1.3a、定子铁芯的轴线；1.31、绝缘套；1.32、铁芯；1.32a、定位凸起；2、转子；3、泵体；3.1、泵壳；3.2、隔离套；3.a、第一泵腔；3.b、第二泵腔；4、泵头；5、叶轮结构；6、线圈；7、定位柱；8、定位孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例：

本实施例公开一种直流无刷电机，电机包括定子组件1以及转子2；本实施例中的定子组件1以及转子2套设设置，即定子组件1套设在转子2的外圆周上，如图1至图6所示，具体如下：

如图1和图2所示，所述定子组件1包括第一圆环1.1、第二圆环1.2以及多组定子铁芯1.3；第一圆环1.1和第二圆环1.2同轴对应设置，定子铁芯1.3的两端分别与第一圆环1.1和第二圆环1.2连接，且定子铁芯1.3相对于第二圆环1.2的上端面倾斜设置，本实施例中，定子铁芯1.3的数量共有六组，六组定子铁芯1.3沿第二圆环1.2的周向等间距设置在第一圆环1.1和第二圆环1.2之间，线圈6绕制在定子铁芯1.3的外周上(具体是绕制在绝缘套1.31的外周上)。

如图2和图3所示，所述定子铁芯1.3包括绝缘套1.31以及铁芯1.32；绝缘套1.31与铁芯1.32同轴套设设置，即绝缘套1.31套设在铁芯1.32的外周上，绝缘套1.31的上下两端均设置有挡片，两组挡片分别与第一圆环1.1的下端面以及第二圆环1.2的上端面相抵，两组挡片起到支撑起两组圆环(即第一圆环1.1和第二圆环1.2)之间间距的作用；线圈6绕制在绝缘套1.31的外圆周上。

如图3至图5所示，所述铁芯1.32倾斜设置在两组圆环之间，铁芯1.32的上下两端与两组圆环进行装配连接，具体是：铁芯1.32的上下两端均设置有定位凸起1.32a，两组圆弧上均设置有用于铁芯1.32穿插的装配孔1.2b(装配孔为斜孔，即该孔轴线方向与铁芯轴线方向一致)，装配孔1.2b的侧壁上开设有用于与定位凸起1.32a相卡合的定位槽1.2a(斜向开设的通槽，倾斜方向与铁芯轴线方向一致)，在铁芯1.32需要与两组圆环装配时，第一圆环1.1上的定位槽1.2a和定位凸起1.32a相对准，然后铁芯1.32的上端插入装配孔1.2b内，即通过定位槽1.2a和定位凸起1.32a能够实现铁芯1.32和第一圆环1.1进行快速对准和装配，并且限制两组圆环和铁芯1.32之间的相对运动，第二圆环1.2与铁芯1.32下端的装配方式与第一圆环1.1与铁芯1.32的装配方式同理。

如图1所示，本实施例中，定子铁芯的轴线1.3a与第二圆环1.2的上端面的夹角为θ(锐角)，本实施例优选θ为70°-80°(例如θ等于75°)。

如图6所示，转子2整体为空心圆筒状，注塑成型。本实施例中的转子2为轴向充磁型永磁铁；所述转子2与两组定子圆环同轴设置，具体是两组圆环均套设在转子2的外圆周上。

所述转子2沿其周向分为多个分块(如图6所示，图6中共示意了四个分块，即转子为4极)；所述定子铁芯1.3的数量为6个，各自与对面的一侧的铁芯组成一相，同时与相邻的铁芯共同组成U、V、W三相。

如图7至图10所示，本实施例还公开了一种水泵，水泵包括泵体3、泵头4、叶轮结构5以及所述的直流无刷电机；

如图9所示，所述泵体3包括泵壳3.1以及隔离套3.2；所述隔离套3.1设置在泵壳的开口上，且隔离套朝向泵壳内部凹陷，形成第一泵腔3.a，而泵壳的内部和隔离套之间形成第二泵腔3.b；

泵头4设置在泵壳的开口上，泵头4和第一泵腔3.a之间形成安装空间，安装空间用于安装叶轮结构5以及电机的转子2；泵头4上还设置有进水口和出水口；

本实施例中，如图10所示，叶轮结构5与电机的转子2一体注塑成型，通过转子2带动叶轮结构5转动，进而将液体从进水口吸入，再通过出水口将液体送出；叶轮结构5参考现有技术。

电机的定子组件1固定设置在第二泵腔3.b内，其中，转子2和两组圆环之间通过隔离套隔开，当线圈6通电时，铁芯1.32与转子2之间相互作用，从而使得转子2转动，进而通过转子2带动叶轮结构5转动。

本实施例中优选的，如图11和图12所示，所述泵头4朝向泵壳的一面设置有多组定位柱7，所述泵体3(具体是泵壳3.1)朝向泵头4设置有与多组定位柱一一对应的定位孔8，通过定位柱和定位孔的配合提高泵头4和泵体3的装配效率。

本实施例的水泵工作原理如下：

线圈6通电，电机的转子2带动叶轮结构5转动，叶轮结构5带动液体从进水口进入泵头4内，并从出水口输出。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种直流无刷电机，其特征在于，包括定子组件(1)以及转子(2)；

所述定子组件(1)包括第一圆环(1.1)、第二圆环(1.2)以及多组定子铁芯(1.3)；第一圆环(1.1)以及第二圆环(1.2)同轴对应设置；所述转子(2)同轴套设在第一圆环(1.1)和第二圆环(1.2)内；

多组定子铁芯(1.3)围绕转子(2)的圆周向倾斜设置在第一圆环(1.1)和第二圆环(1.2)之间；线圈(6)绕制在定子铁芯(1.3)的外周上。

2.根据权利要求1所述的直流无刷电机，其特征在于，所述定子铁芯(1.3)包括绝缘套(1.31)以及铁芯(1.32)；绝缘套(1.31)套设在铁芯(1.32)的外周上；线圈(6)绕制在绝缘套(1.31)的外周上；所述铁芯(1.32)在其长度方向的两端上均设置有定位凸起(1.32)，所述第一圆环(1.1)和第二圆环(1.2)上均设置有用于与定位凸起(1.32)配合的定位槽(1.2a)。

3.根据权利要求1所述的直流无刷电机，其特征在于，所述定子铁芯的轴线(1.3a)与第二圆环(1.2)端面的夹角为θ，θ为70°-80°。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的直流无刷电机，其特征在于，多组定子铁芯(1.3)等间距设置。

5.根据权利要求1所述的直流无刷电机，其特征在于，所述转子为轴向充磁型永磁铁。

6.一种水泵，其特征在于，包括泵体(3)、泵头(4)、叶轮结构(5)以及权利要求4所述的直流无刷电机；

泵头(4)设置在泵体(3)上，泵头(4)上设置有进水口和出水口；所述电机设置在泵体(3)内，直流无刷电机的转子(2)与叶轮结构(5)连接，通过转子(2)驱动位于泵头(4)内的叶轮结构(5)转动。

7.根据权利要求6所述的水泵，其特征在于，所述叶轮结构(5)与转子(2)一体注塑成型。

8.根据权利要求6所述的水泵，其特征在于，所述泵头(4)上设置有多组定位柱(7)；所述泵体(3)上设置有与多组定位柱对应的定位孔(8)。

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