CN219740178U - 电机和具有其的电器设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电机和具有其的电器设备。所述电机包括:转子和定子,转子包括多个沿转子的周向间隔布置的永磁体;定子包括定子芯体,定子芯体包括:定子轭部和多个定子齿靴,定子轭部为环形,多个定子齿靴连接在定子轭部的朝向永磁体的一侧且在定子轭部的周向间隔排布,其中,在转子的径向方向上,永磁体的朝向定子芯体的一侧表面的至少部分形成为第一弧面,定子齿靴的朝向永磁体的一侧表面形成为齿靴弧面,第一弧面和齿靴弧面均为沿转子的周向延伸且沿径向向外凸起的弧形柱面;在转子的周向方向上,第一弧面的长度与齿靴弧面的长度之间的比值为0.8‑1.25。根据本实用新型的电机,可以使电机在运行过程中具有良好的静音效果,大大提升了用户的使用体验。
Description
技术领域
本实用新型涉及电器设备领域,尤其是涉及一种电机和具有其的电器设备。
背景技术
在炎热的季节里,人们会采取各种方式进行降温,以获得较为舒适的生活或生产状态,空调器作为一种制冷效果优异的电器设备而备受广大民众的青睐。空调器通常使用电机作为动力源为空调的运行输出动力,但在空调器运行的过程中,电机的噪声较大,这大大降低了人们的使用体验。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型在于提出一种电机,所述电机可以实现运行时电机的极致静音,大大提升用户体验。
本实用新型还提出一种具有上述电机的电器设备。
根据本实用新型第一方面的电机,包括:转子,所述转子包括多个永磁体,多个所述永磁体沿所述转子的周向间隔布置;定子,所述定子布置在所述转子的径向内侧或外侧,所述定子包括定子芯体,所述定子芯体包括:定子轭部和定子齿靴,所述定子轭部为环形,所述定子齿靴的数量为多个,多个所述定子齿靴连接在所述定子轭部的朝向所述永磁体的一侧且在所述定子轭部的周向间隔排布,其中,在所述转子的径向方向上,所述永磁体的朝向所述定子芯体的一侧表面的至少部分形成为第一弧面,所述定子齿靴的朝向所述永磁体的一侧表面形成为齿靴弧面,所述第一弧面和所述齿靴弧面均为沿所述转子的周向延伸且沿径向向外凸起的弧形柱面;在所述转子的周向方向上,所述第一弧面的长度与所述齿靴弧面的长度之间的比值为0.8-1.25。
根据本实用新型的电机,通过将永磁体朝向定子芯体的一侧表面的至少部分形成为第一弧面,将定子齿靴的朝向永磁体的一侧表面形成为齿靴弧面,并将第一弧面的长度与齿靴弧面的长度的比值限定在0.8~1.25范围,使电机在运行过程中具有良好的静音效果,大大提升了用户的使用体验。
另外,根据本实用新型的电机还可以具有如下附加的技术特征:
在本实用新型的一些实施例中,所述定子芯体的数量为12,所述永磁体的数量为10。
在本实用新型的一些实施例中,所述转子布置在所述定子的径向外侧,所述转子还包括:导磁环,所述导磁环为环形且布置在多个所述永磁体的背离所述定子的一侧,在所述转子的轴向上,所述导磁环的高度小于所述永磁体的高度。
在本实用新型的一个实施例中,在所述转子的轴向上,所述永磁体的两端分别超出所述导磁环的两端,且所述永磁体的任一端超出所述导磁环的部分的高度为3.5mm-5.5mm。
在本实用新型的一个实施例中,在所述转子的轴向上,所述导磁环的高度等于所述定子芯体的高度。
在本实用新型的一个实施例中,在所述转子的径向方向上,所述导磁环的厚度为所述永磁体厚度的2/5-3/5。
在本实用新型的一个实施例中,所述导磁环的外直径为101mm-105mm。
在本实用新型的一个实施例中,所述导磁环为导磁管,或,所述导磁环包括多个导磁片,多个所述导磁片沿所述转子的轴向层叠布置。
在本实用新型的一个实施例中,所述永磁体的朝向所述定子芯体的一侧表面还包括:第二弧面,所述第二弧面的数量为两个且分别连接在所述第一弧面在所述转子周向上的两端,所述第二弧面沿所述转子的周向延伸且朝向所述转子的中心轴线的方向凸起;第三弧面,所述第三弧面为两个且分别连接在两个所述第二弧面与所述永磁体在所述转子的周向上的两个端面之间。
在本实用新型的一些示例中,所述第二弧面的半径R1=1/5(D-2T1-2T2)~1/3(D-2T1-2T2),其中,D为所述导磁环的外直径,T1为所述永磁体的厚度,T2为所述导磁环的厚度。
在本实用新型的一些实施例中,所述永磁体在轴向上的端面与所述永磁体在径向上的壁面之间具有倒角。
在本实用新型的一个实施例中,所述倒角为直角,所述倒角在所述转子轴向上的宽度为3.5mm-5mm且在径向上的宽度为1mm-1.5mm。
在本实用新型的一些实施例中,所述永磁体在所述转子的径向方向上的厚度为4.5mm-5.5mm。
在本实用新型的一个实施例中,所述定子齿靴包括定子齿部和定子靴部,所述定子齿部沿所述定子轭部的径向延伸且一端与所述定子轭部相连,所述定子靴部连接在所述定子齿部的另一端,所述定子靴部沿所述定子轭部的周向延伸。
在本实用新型的一些示例中,所述定子齿部在所述定子的周向上宽度为所述导磁环的外直径的1/20-1/15。
在本实用新型的一些示例中,所述定子靴部在所述定子的径向上的厚度与所述定子齿部的宽度之比为1/2-2/3。
在本实用新型的一些示例中,相邻的两个所述定子靴部在所述定子的周向上的最小间距为2mm-3mm。
在本实用新型的一些示例中,所述定子靴部的背离所述定子齿部的一侧表面形成为所述齿靴弧面,所述齿靴弧面包括:第一弧段,所述第一弧段沿所述定子的周向延伸,所述定子轭部关于所述第一弧段的中垂线对称;第二弧段,所述第二弧段的数量为两个,两个所述第二弧段分别连接在所述第一弧段在所述定子的周向上的两侧。
在本实用新型的一个示例中,所述第一弧段的对应的圆心角a满足:1/6(360°/Z)≤a≤1/4(360°/Z),其中,Z为定子齿靴的数量。
在本实用新型的一个示例中,所述第一弧段与所述第二弧段在连接位置相切,且所述第二弧段的半径R2=1/6(D-2T1-2T2)~1/4(D-2T1-2T2),其中,D为所述导磁环的外直径,T1为所述永磁体的厚度,T2为所述导磁环的厚度。
根据本实用新型第二方面的电器设备,包括根据本实用新型第一方面的电机。
根据本实用新型的电器设备,通过设置上述第一方面的电机,通过将永磁体朝向定子芯体的一侧表面的至少部分形成为第一弧面,将定子齿靴的朝向永磁体的一侧表面形成为齿靴弧面,并将第一弧面的长度与齿靴弧面的长度的比值限定在0.8~1.25范围,使电机在运行过程中具有良好的静音效果,大大提升了用户的使用体验。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
图1是根据本实用新型实施例的电机的示意图;
图2是图1中所示的转子和定子芯体的示意图;
图3是图2中所示的永磁体的示意图;
图4是图2中所示的永磁体的另一个角度的示意图;
图5是图2中所示的第一弧面未倒圆角时的示意图;
图6是图2中所示的定子齿靴的示意图。
附图标记:
10、转子;11、导磁环;12、永磁体;121、第一弧面;122、第二弧面;123、第三弧面;20、定子;21、定子芯体;211、定子轭部;212、定子齿靴;22、注塑件;201、定子齿部;202、定子靴部;203、齿靴弧面;2031、第一弧段;2032、第二弧段;
100、电机。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
下面参考图1-图6描述根据本实用新型第一方面实施例的电机100。
如图1-图6所示,根据本实用新型第一方面实施例的电机100,包括:转子10和定子20。具体地,转子10包括多个永磁体12,多个永磁体12沿转子10的周向(如图1所示的L1方向)间隔布置。采用多个永磁体12的结构形式,结构简单,维修方便,使用可靠;定子20布置在转子10的径向(如图4所示的L3方向)内侧或外侧,定子20包括定子芯体21,定子芯体21包括:定子轭部211和定子齿靴212,定子轭部211为环形,定子齿靴212的数量为多个,多个定子齿靴212连接在定子轭部211的朝向永磁体12的一侧且在定子轭部211的周向间隔排布。
其中,在转子10的径向方向上,永磁体12的朝向定子芯体21的一侧表面的至少部分形成为第一弧面121,定子齿靴212的朝向永磁体12的一侧表面形成为齿靴弧面203,第一弧面121和齿靴弧面203均为沿转子10的周向延伸且沿径向向外凸起的弧形柱面;在转子10的周向方向上,第一弧面121的长度与齿靴弧面203的长度之间的比值为0.8-1.25。例如第一弧面121的长度与齿靴弧面203的长度的比值可以为0.8、0.95、1.1或1.25等等。
需要说明的是,第一弧面121的长度是指第一弧面121在垂直于定子20轴向的截面上的弧线长度,齿靴弧面203的长度是指齿靴弧面203在垂直于定子轴向的截面上的弧线长度,第一弧面121的弧长与齿靴弧面203的弧长可以根据弧长计算公式计算获得,弧长计算公式为I=n×π×r/180,其中I为弧长,n为圆心角,r为半径。
本实施例的电机100,设置多个沿转子10周向间隔布置的永磁体12并且永磁体12朝向定子芯体21的一侧表面的至少部分形成为第一弧面121,第一弧面121沿转子10的径向向外凸起,使永磁体12的磁通更好地沿定子芯体21的定子齿靴212朝向定子轭部211聚集,从而可以改善永磁体12在定子芯体21上的磁场和磁密状态,提高电机100的性能。
定子设置有多个定子齿靴212且定子齿靴212的朝向永磁体12的一侧表面形成为齿靴弧面203,齿靴弧面203与第一弧面121配合形成电机100的气隙结构,将齿靴弧面203与第一弧面121均设置为沿转子10的周向延伸且沿径向向外凸起的弧形柱面,并将第一弧面121的长度与齿靴弧面203的长度的比值限定在0.8~1.25范围,使气隙结构得到改善和优化,从而使永磁体12和定子20绕组在气隙中形成的磁场更加正弦化,并促使气隙磁场向永磁体12和定子齿靴212在转子10径向方向的中轴线聚集,使定子20上的反电势谐波的含量降低,电机100的THD(total hanrmonic distortion总谐波失真)达到最优的范围,从而有效降低电机100运行时的噪音,实现极致静音的效果。
需要说明的是,反电动势谐波是由气隙磁动势中的谐波产生的磁密谐波感生出来的谐波电动势,反电动势谐波的大小与气隙的磁导均匀性有关,反电动势谐波会造成磁场的波动从而使电机100在运行时产生噪音,通过将第一弧面121的长度与齿靴弧面203的长度的比值限定在最优范围内,使气隙结构得到优化,气隙中的磁导更均匀,从而减低反电动势谐波,进而提高电机100的静音效果。
根据本实用新型实施例的电机100,通过将永磁体12朝向定子芯体21的一侧表面的至少部分形成为第一弧面121,将定子齿靴212的朝向永磁体12的一侧表面形成为齿靴弧面203,并将第一弧面121的长度与齿靴弧面203的长度的比值限定在0.8~1.25范围,使电机100在运行过程中具有良好的静音效果,大大提升了用户的使用体验。
在本实用新型的一些实施例中,如图2所示,定子芯体21的数量可以为12,永磁体12的数量可以为10。由此将定子芯体21的数量设为12个,将永磁体12的数量设为10个,可以满足电机100运行时所需的定子20绕组数量和磁场强度需要,使电机100达到设计运行的性能需求和良好的运转状态。
在本实用新型的一些实施例中,如图1和图2所示,转子10可以布置在定子20的径向外侧,转子10还可以包括:导磁环11,导磁环11为环形且布置在多个永磁体12的背离定子20的一侧,在转子10的轴向(如图1所示的L2方向)上,导磁环11的高度小于永磁体12的高度。也就是说,电机100为外转子电机,电机100的结构简单,散热效果好,绕线方便。当然,电机100也可以为其他结构形式,例如转子10可以布置在定子20的径向内侧。将导磁环11的高度设置为小于永磁体12的高度,可以使永磁体12端部高出导磁环11的部分的磁路磁阻增大,磁通减小,进而降低永磁体12端部的磁场对定子齿磁饱和程度的影响,从而降低齿槽转矩,进一步达到良好静音的效果,提升用户的使用体验。
需要说明的是,定子齿磁饱和是指:定子20的定子齿部201处的磁感应强度不再随电流的增大而增大的状态,永磁体12端部磁通的减小使进入定子齿部201的磁通减少,进而降低定子齿部201的磁感应强度。
需要说明的是,齿槽转矩是指电机100在不通电时,永磁体12和定子芯体21之间相互作用产生的转矩,齿槽转矩具有周期性的转矩波动,这种周期性的波动会引起额外的转矩波动,从而产生噪音。
永磁体12端部处磁通的减小,使得流通至定子芯体21的磁感应强度降低,从而使永磁体12与定子芯体21之间的相互作用强度下降,进而使齿槽转矩降低,使齿槽转矩带来的转矩波动减弱,从而进一步使电机100在使用过程中具有良好的静音效果。
在本实用新型的一个实施例中,如图1所示,在转子10的轴向上,永磁体12的两端可以分别超出导磁环11的两端,且永磁体12的任一端超出导磁环11的部分的高度可以为3.5mm-5.5mm。由此,通过对永磁体12超出导磁环11部分的高度进行限制,可以使永磁体12超出导磁环11的部分不会太多,从而确保永磁体12具有较高的磁通,使电机100的电磁转换性能保持较高的状态,从而保持电机100的良好性能;同时,使永磁体12超出导磁环11的部分的高度足够多,从而使电机100具有较好的静音效果。例如永磁体12的任一端超出导磁环11的部分的高度可以为3.5mm、4.5mm或5.5mm等等,永磁体12任一端超出导磁环11的具体高度尺寸可以根据电机100的实际设计需要合理设定。
在本实用新型的一个实施例中,参考图1所示,在转子10的轴向上,导磁环11的高度可以等于定子芯体21的高度。这样可以使导磁环11与定子芯体21在高度上形成有良好的磁通,从而保证电机100运行时具有良好的转动性能,同时便于导磁环11与定子芯体21的组装定位。当然,导磁环11的高度也可以大于定子芯体21的高度。
在本实用新型的一个实施例中,参考图2所示,在转子10的径向方向上,导磁环11的厚度可以为永磁体12厚度的2/5-3/5。由此,对导磁环11在转子10径向上的厚度进行限定,可以使导磁环11的厚度处于最佳的范围,从而为转子10电机100中的永磁体12达到良好的导磁效果和作用,使电机100可以达到最佳的电动性能。例如导磁环11在转子10径向的厚度可以设为永磁体12厚度的0.45,导磁环11的厚度也可以设置为永磁体12厚度的0.5,导磁环11的厚度可以根据实际导磁效果选择最优的取值。
在本实用新型的一个实施例中,参考图2所示,导磁环11的外直径可以为101mm-105mm。由此,对导磁环11的外直径惊醒限定,在一定程度上可以使转子10的外径大小得到限定,从而使电机100的整体结构尺寸满足设计制造的需要,保持电机100体积小巧的特点。例如导磁环11的外直径可以为101mm、102mm、103mm等等,导磁环11外直径的具体取值可以根据实际设计加工需要合理设置。
在本实用新型的一个实施例中,参考图1和图2所示,导磁环11可以为导磁管,或,导磁环11包括多个导磁片,多个导磁片沿转子10的轴向层叠布置。也就是说,导磁环11可以是单个导磁管结构,导磁管沿转子10轴向的高度即为导磁环11沿转子10轴向的高度,导磁管的管壁厚度即为导磁环11沿转子10径向的厚度,导磁管的管内侧壁面与多个永磁体12沿转子10径向的外侧壁面抵接,导磁环11结构简单便于加工制造;导磁环11也可以是由多个导磁片构成,导磁片为环形薄片,多个导磁片沿导磁片的厚度方向层叠布置形成导磁环11沿转子10轴向的高度,导磁环11的环壁厚度为导磁环11沿转子10径向的厚度,由此结构简单,导磁环11沿转子10轴向的高度在组装时可以根据实际需要灵活调整,组装方便。优选地,导磁环11可以由带状钢板卷绕制成环状,导磁环11也可以由钢管直接切割形成,导磁环11也可以为硅钢片叠压或卷绕而成。
在本实用新型的一个实施例中,如图4所示,永磁体12的朝向定子芯体21的一侧表面还可以包括:第二弧面122和第三弧面123,其中,第二弧面122的数量为两个且分别连接在第一弧面121在转子10周向上的两端,第二弧面122沿转子10的周向延伸且朝向转子10的中心轴线的方向凸起;第三弧面123为两个且分别连接在两个第二弧面122与永磁体12在转子10的周向上的两个端面之间。可以理解的是,电机100的定子20设置在转子10的内侧,将永磁体12的径向内侧壁面设计成多段弧的形式,在转子10旋转时,永磁体12可以避让内侧的定子20,从而使电机100运转更顺利,同时,永磁体12的内侧壁面设置成多段弧面的结构形式,可以使永磁体12的磁通更好地沿径向方向朝向永磁体12内侧第一弧面121的中垂线聚集,使气隙中的磁场更加正弦化,从而改善永磁体12的磁场和磁密状态,提高电机100性能,降低电机100运行时的噪音。
进一步地,参考图4和图5所示,第二弧面122通过对第一弧面121与第三弧面123的交接处倒圆角形成,第一弧面121的有效长度与齿靴弧面203的长度的比值为0.8~1.25,第一弧面121的有效长度是指第二弧面122未形成时第一弧面121的长度,即第一弧面121未倒圆角时的长度,这样可以使永磁体12第一弧面121的长度与齿靴弧面203的比值设计更方便简单。
在本实用新型的一些示例中,参考图4所示,第二弧面122的半径R1=1/5(D-2T1-2T2)~1/3(D-2T1-2T2),其中,D为导磁环11的外直径,T1为永磁体12的厚度,T2为导磁环11的厚度。由此,对第二弧面122的半径进行限定,可以使永磁体12第二弧面122与第一弧面121和第三弧面123构成的永磁体12的内侧壁面的结构尺寸和形状变化处于合理的范围,从而更好地提高电机100性能。例如第二弧面122的半径R1可以为1/5(D-2T1-2T2),第二弧面122的半径R1也可以为1/4(D-2T1-2T2),第二弧面122的半径的具体取值可以根据实际效果合理取值。
在本实用新型的一些实施例中,参考图3所示,永磁体12在轴向上的端面与永磁体12在径向上的壁面之间可以具有倒角。由此,永磁体12的两个端部部位在倒角后厚度减小,使永磁体12端部处的磁通减小,从而进一步降低齿槽转矩,提高电机100的静音效果。
在本实用新型的一个实施例中,参考图3所示,倒角为直角,倒角在转子10轴向上的宽度可以为3.5mm-5mm且在径向上的宽度为1mm-1.5mm。由此可以使永磁体12高出导磁环11部分的厚度可以沿轴向由永磁体12的中部向两端逐渐变小,从而使永磁体12的磁感应强度沿轴向的变化较为均匀,使永磁体12可以提供良好的磁场环境,从而保持电机100的良好运转。例如倒角在转子10轴向上的宽度可以是4mm,倒角在径向上的宽度可以是1.1mm,倒角在转子10轴向和径向上的具体的尺寸取值可以根据实际效果进行合理选择。
在本实用新型的一些实施例中,参考图2所示,永磁体12在转子10的径向方向上的厚度可以为4.5mm-5.5mm。由此,对永磁体12在转子10径向方向的厚度进行限定,可以使电机100保持较好的性能的同时,又避免永磁体12的厚度太大而使电机100容易出现定子齿饱和的情况,保持电机100良好的运行工况。例如永磁体12在转子10径向上的厚度可以为4.5mm、5mm、5.5mm等等,永磁体12在转子10径向上的厚度的具体取值可以根据实际情况合理设置。
在本实用新型的一个实施例中,如图2所示,定子齿靴212可以包括定子齿部201和定子靴部202,定子齿部201沿定子轭部211的径向延伸且一端与定子轭部211相连,定子靴部202连接在定子齿部201的另一端,定子靴部202沿定子轭部211的周向延伸。由此,结构简单,便于绕组在定子芯体21的固定。
在本实用新型的一些示例中,参考图2所示,定子齿部201在定子20的周向上宽度可以为导磁环11的外直径的1/20-1/15。由此对定子齿部201在定子20周向上的宽度进行限定,可以是定制齿部具有良好的结构强度,满足定子绕组的固定需要,同时,多个定子齿靴212沿定子轭部211周向排列,相邻两个定子齿靴212之间形成绕组的缠绕固定空间,对定子齿部201在定子20周向的宽度进行限定可以使定子芯体21具有足够的缠绕固定空间进行绕组的安装绕制,从而满足电机100的制造设计需求。例如,定子齿部201在定子20的周向上宽度可以是导磁环11外直径的1/18、1/16等等,定子齿部201在定子20的周向上的宽度可以依据电机100的实际设计制造需要合理设置。
在本实用新型的一些示例中,参考图2所示,定子靴部202在定子20的径向上的厚度与定子齿部201的宽度之比可以为1/2-2/3。由此,对定子靴部202在定子20的径向上的厚度进行限定,可以使定子靴部202具有较高的结构强度,从而对定子20绕组在定子靴部202和定子轭部211之间绕制时起到很好的限位固定的作用。例如定子靴部202在定子20的径向上的厚度与定子齿部201的宽度之比可以为0.55、0.6或0.65等等,具体的比值可以根据实际设计制造需要合理设置。
在本实用新型的一些示例中,参考图2所示,相邻的两个定子靴部202在定子20的周向上的最小间距可以为2mm-3mm。由此,通过对相邻的定子靴部202在定子20周向上的最小间距进行限定,可以使齿槽转矩保持较低的状态,从而有利于电机100100静音,同时确保相邻两个定子靴部202在定子20的周向上具有足够的间距,使定子20绕组可以顺利绕制。例如相邻的两个定子靴部202在定子20的周向上的最小间距可以为2mm、2.5mm、3mm等等,最小间距的取值可以根据实际制造加工需要合理设置。
在本实用新型的一些示例中,如图2和图6所示,定子靴部202的背离定子齿部201的一侧表面可以形成为齿靴弧面203,齿靴弧面203包括:第一弧段2031和第二弧段2032,第一弧段2031沿定子20的周向延伸,定子轭部211关于第一弧段2031的中垂线对称;第二弧段2032的数量为两个,两个第二弧段2032分别连接在第一弧段2031在定子20的周向上的两侧。由此,将齿靴弧面203设置为多段弧的形式,可以使电机100运转更顺利,同时可以改善永磁体12在定子芯体21上的磁场和磁密状态,在一定程度上提高电机100性能。
在本实用新型的一个示例中,参考图6所示,第一弧段2031的对应的圆心角a可以满足:1/6(360°/Z)≤a≤1/4(360°/Z),其中,Z为定子齿靴212的数量。由此,通过对第一弧段2031的圆心角进行限定,可以使定子靴部202气隙侧的表面结构设计更好地利于气隙磁导的均匀,从而利于电机100100的静音目的。例如第一弧段2031203的对应的圆心角a可以为1/5(360°/Z)、1/4(360°/Z)等等,圆心角a的具体取值可以根据实际效果和设计制造需要合理设置。
在本实用新型的一个示例中,参考图6所示,第一弧段2031与第二弧段2032在连接位置可以相切,且第二弧段2032的半径R2=1/6(D-2T1-2T2)~1/4(D-2T1-2T2),其中,D为导磁环11的外直径,T1为永磁体12的厚度,T2为导磁环11的厚度。由此,将第一弧段2031与第二弧段2032在连接位置相切,可以使定子靴部202气隙侧的表面结构更顺畅,利于气隙磁导的均匀,从而利于电机100的静音目的。对第二弧段2032的半径进行限定,可以使定子靴部202气隙侧的表面结构与永磁体12的气隙侧表面结构配合形成良好的气隙结构,从而利于气隙磁导的均匀,提高电机100的静音效果。
在本实用新型的一些实施例中,参考图2所示,定子轭部211的内径为26mm-33mm。由此,对定子轭部211的内径进行限定,可以在定子轭部211的周向上,使定子齿靴212在靠近定子轭部211的位置处,相邻定子齿靴212之间的间距满足定子20绕组绕制的需要,从而便于电机100的加工和组装。例如定子轭部211的内径可以是27mm、28mm、29mm等等,定子轭部211的内径大小可以根据实际生产组装需要合理设置。
在本实用新型的一些实施例中,如图1所示,定子20还可以包括注塑件22,注塑件22套接固定在定子芯体21上。这样可以对缠绕在定子芯体21的绕组起到绝缘的作用,使电机100保持良好的运行工况,结构简单,绝缘效果好。
根据本实用新型第二方面实施例的电器设备,包括根据本实用新型第一方面实施例的电机100。
根据本实用新型实施例的电器设备的其他构成以及操作对本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
根据本实用新型是实力的电器设备,通过设置上述第一方面实施例的电机100,通过将永磁体12朝向定子芯体21的一侧表面的至少部分形成为第一弧面121,将定子齿靴212的朝向永磁体12的一侧表面形成为齿靴弧面203,并将第一弧面121的长度与齿靴弧面203的长度的比值限定在0.8~1.25范围,使电机100在运行过程中具有良好的静音效果,大大提升了用户的使用体验。
下面将参考图1-图6描述根据本实用新型一个具体实施例的电器设备。
如图1-图6所示,电器设备包括电机100,电机100为外转子电机。电机100包括转子10和定子20,定子20设于转子10的径向内侧。
转子10包括导磁环11和永磁体12,永磁体12包括多个,多个永磁体12沿导磁环11的周向间隔排布,导磁环11在转子10的轴向上的高度小于永磁体12的高度,永磁体12沿转子10轴向超出导磁环11的两端的长度相同。永磁体12轴向的两个端面与径向的壁面之间具有倒角,倒角为直角。永磁体12的径向内侧壁面形成有第一弧面121、第二弧面122和第三弧面123,第一弧面121朝向导磁环11凸起,第二弧面122为两个并分别与第一弧面121在转子10周向的两端连接,第三弧面123为两个并分别连接在两个第二弧面122与永磁体12在转子10的周向的两端连接,永磁体12关于第一弧面121的中垂线对称。
定子20包括定子芯体21和注塑件22,注塑件22包裹在定子芯体21上。定子芯体21包括定子轭部211和多个定子齿靴212,多个定子齿靴212沿定子轭部211的周向间隔排布。定子齿靴212包括定子齿部201和定子靴部202,定子齿部201的一端与定子轭部211相连,另一端与定子齿靴212相连。定子靴部202远离定子齿部201的一侧表面形成有齿靴弧面203,齿靴弧面203包括第一弧段2031和第二弧段2032,第一弧段2031沿定子20的周向延伸,第二弧段2032包括两个并分别与第一弧段2031在定子20周向的两端连接,定子齿靴212关于第一弧段2031的中垂线对称。第一弧面121与齿靴弧面203的长度比值在0.8~1.25范围内。齿靴弧面203与第一弧面121配合形成电机100的气隙结构,将齿靴弧面203与第一弧面121均设置为沿转子10的周向延伸且沿径向向外凸起的弧形柱面,并将第一弧面121的长度与齿靴弧面203的长度的比值限定在0.8~1.25范围,使气隙结构得到改善和优化,从而使永磁体12和定子20绕组在气隙中形成的磁场更加正弦化并促使气隙磁场向永磁体12和定子齿靴212在转子10径向方向的中轴线聚集,使定子20上的反电势谐波的含量降低,电机100的THD(total hanrmonic distortion总谐波失真)达到最优的范围,从而有效降低电机100运行时的噪音,实现极致静音的效果。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (21)
1.一种电机,其特征在于,包括:
转子,所述转子包括多个永磁体,多个所述永磁体沿所述转子的周向间隔布置;
定子,所述定子布置在所述转子的径向内侧或外侧,所述定子包括定子芯体,所述定子芯体包括:定子轭部和定子齿靴,所述定子轭部为环形,所述定子齿靴的数量为多个,多个所述定子齿靴连接在所述定子轭部的朝向所述永磁体的一侧且在所述定子轭部的周向间隔排布,
其中,在所述转子的径向方向上,所述永磁体的朝向所述定子芯体的一侧表面的至少部分形成为第一弧面,所述定子齿靴的朝向所述永磁体的一侧表面形成为齿靴弧面,所述第一弧面和所述齿靴弧面均为沿所述转子的周向延伸且沿径向向外凸起的弧形柱面;在所述转子的周向方向上,所述第一弧面的长度与所述齿靴弧面的长度之间的比值为0.8-1.25。
2.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述定子芯体的数量为12,所述永磁体的数量为10。
3.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述转子布置在所述定子的径向外侧,所述转子还包括:导磁环,所述导磁环为环形且布置在多个所述永磁体的背离所述定子的一侧,在所述转子的轴向上,所述导磁环的高度小于所述永磁体的高度。
4.根据权利要求3所述的电机,其特征在于,在所述转子的轴向上,所述永磁体的两端分别超出所述导磁环的两端,且所述永磁体的任一端超出所述导磁环的部分的高度为3.5mm-5.5mm。
5.根据权利要求3所述的电机,其特征在于,在所述转子的轴向上,所述导磁环的高度等于所述定子芯体的高度。
6.根据权利要求3中所述的电机,其特征在于,在所述转子的径向方向上,所述导磁环的厚度为所述永磁体厚度的2/5-3/5。
7.根据权利要求3所述的电机,其特征在于,所述导磁环的外直径为101mm-105mm。
8.根据权利要求3所述的电机,其特征在于,所述导磁环为导磁管,或,所述导磁环包括多个导磁片,多个所述导磁片沿所述转子的轴向层叠布置。
9.根据权利要求3所述的电机,其特征在于,所述永磁体的朝向所述定子芯体的一侧表面还包括:
第二弧面,所述第二弧面的数量为两个且分别连接在所述第一弧面在所述转子周向上的两端,所述第二弧面沿所述转子的周向延伸且朝向所述转子的中心轴线的方向凸起;
第三弧面,所述第三弧面为两个且分别连接在两个所述第二弧面与所述永磁体在所述转子的周向上的两个端面之间。
10.根据权利要求9所述的电机,其特征在于,所述第二弧面的半径R1=1/5(D-2T1-2T2)~1/3(D-2T1-2T2),其中,D为所述导磁环的外直径,T1为所述永磁体的厚度,T2为所述导磁环的厚度。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的电机,其特征在于,所述永磁体在轴向上的端面与所述永磁体在径向上的壁面之间具有倒角。
12.根据权利要求11所述的电机,其特征在于,所述倒角为直角,所述倒角在所述转子轴向上的宽度为3.5mm-5mm且在径向上的宽度为1mm-1.5mm。
13.根据权利要求1-10中任一项所述的电机,其特征在于,所述永磁体在所述转子的径向方向上的厚度为4.5mm-5.5mm。
14.根据权利要求3-10中任一项所述的电机,其特征在于,所述定子齿靴包括定子齿部和定子靴部,所述定子齿部沿所述定子轭部的径向延伸且一端与所述定子轭部相连,所述定子靴部连接在所述定子齿部的另一端,所述定子靴部沿所述定子轭部的周向延伸。
15.根据权利要求14所述的电机,其特征在于,所述定子齿部在所述定子的周向上宽度为所述导磁环的外直径的1/20-1/15。
16.根据权利要求14所述的电机,其特征在于,所述定子靴部在所述定子的径向上的厚度与所述定子齿部的宽度之比为1/2-2/3。
17.根据权利要求14所述的电机,其特征在于,相邻的两个所述定子靴部在所述定子的周向上的最小间距为2mm-3mm。
18.根据权利要求14所述的电机,其特征在于,所述定子靴部的背离所述定子齿部的一侧表面形成为所述齿靴弧面,所述齿靴弧面包括:
第一弧段,所述第一弧段沿所述定子的周向延伸,所述定子轭部关于所述第一弧段的中垂线对称;
第二弧段,所述第二弧段的数量为两个,两个所述第二弧段分别连接在所述第一弧段在所述定子的周向上的两侧。
19.根据权利要求18所述的电机,其特征在于,所述第一弧段的对应的圆心角a满足:1/6(360°/Z)≤a≤1/4(360°/Z),其中,Z为定子齿靴的数量。
20.根据权利要求18所述的电机,其特征在于,所述第一弧段与所述第二弧段在连接位置相切,且所述第二弧段的半径R2=1/6(D-2T1-2T2)~1/4(D-2T1-2T2),其中,D为所述导磁环的外直径,T1为所述永磁体的厚度,T2为所述导磁环的厚度。
21.一种电器设备,其特征在于,包括根据权利要求1-20中任一项所述的电机。
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