定子冲片以及具有该定子冲片的定子、电机和电器装备

文档序号:1864277 发布日期:2021-11-19 浏览:8次 >En<

阅读说明:本技术 定子冲片以及具有该定子冲片的定子、电机和电器装备 (Stator punching sheet, stator with same, motor and electric equipment ) 是由 葛梦 吴迪 龚黎明 诸自强 于 2020-05-13 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种定子冲片以及具有它的定子、电机和电器装备。定子冲片包括:定子轭部;和N个定子齿部,每个定子齿部包括齿身、第一和第二极靴,定子轭部的中心轴线和齿身的中心线在第一平面上的投影分别为第一点和第一直线,第一极靴和第二极靴在第一平面上的投影分别具有第一和第二周沿以及第三和第四周沿,第二周沿位于第一周沿与定子轭部之间,第四周沿位于第三周沿与定子轭部之间,第一周沿的端点与第一点的连线与第一直线的夹角为α,第三周沿的端点与第一点的连线与第一直线的夹角为β,0°&lt;α&lt;180°/Ν,180°/Ν&lt;β&lt;360°/Ν。该定子冲片具有齿槽效应小等优点,有效降低电机的齿槽转矩、转矩脉动和振动噪音。(The invention discloses a stator punching sheet, a stator with the same, a motor and electric equipment. Stator punching includes: a stator yoke; and each stator tooth comprises a tooth body, a first pole shoe and a second pole shoe, the projection of the central axis of the stator yoke part and the central line of the tooth body on the first plane is respectively a first point and a first straight line, the projection of the first pole shoe and the second pole shoe on the first plane is respectively provided with a first peripheral edge, a second peripheral edge, a third peripheral edge and a fourth peripheral edge, the second peripheral edge is positioned between the first peripheral edge and the stator yoke part, the fourth peripheral edge is positioned between the third peripheral edge and the stator yoke part, the connecting line of the end point of the first peripheral edge and the first point forms an included angle alpha, the connecting line of the end point of the third peripheral edge and the first point forms an included angle beta with the first straight line, and the included angle alpha is 0 degrees and less than 180 degrees and N degrees, and the 180 degrees and N degrees and the beta is less than 360 degrees and N degrees. The stator punching sheet has the advantages of small cogging effect and the like, and effectively reduces the cogging torque, the torque pulsation and the vibration noise of the motor.)

定子冲片以及具有该定子冲片的定子、电机和电器装备

技术领域

本发明涉及电机领域,具体地,涉及定子冲片,还涉及具有该定子冲片的定子、电机和电器装备。

背景技术

相关技术中的单相无刷直流电机由于只有1相绕组,因此存在死点位置,电机起动性能差。为了解决此问题,通过采用渐变气隙或不对称齿结构,使定子的磁极中心和转子的磁极中心偏移,从而避开起动死点。但是,这会使得电机的齿槽效应增大、齿槽转矩和转矩脉动增加,从而带来较大的振动噪音问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明提出一种定子冲片以及具有该定子冲片的定子、电机和电器装备。

根据本发明实施例的定子冲片包括定子轭部;和N个定子齿部,N个所述定子齿部沿所述定子轭部的周向间隔开地设置,相邻两个所述定子齿部之间形成冲片槽,每个所述定子齿部包括齿身、第一极靴和第二极靴,所述齿身与所述定子轭部相连,所述定子轭部的中心轴线在第一平面上的投影为第一点,所述齿身的中心线在所述第一平面上的投影为第一直线,所述第一极靴在所述第一平面上的投影具有沿所述定子扼部的周向延伸的第一周沿和第二周沿,所述第二极靴在所述第一平面上的投影具有沿所述定子扼部的周向延伸的第三周沿和第四周沿,所述第二周沿在所述定子轭部的径向上位于所述第一周沿与所述定子轭部之间,所述第四周沿在所述定子轭部的径向上位于所述第三周沿与所述定子轭部之间,所述第一周沿的远离所述齿身的端点与所述第一点的连线为第一连线,所述第三周沿的远离所述齿身的端点与所述第一点的连线为第二连线,其中所述第一连线与所述第一直线的夹角为α,所述第二连线与所述第一直线的夹角为β,0°<α<180°/Ν,180°/Ν<β<360°/Ν,所述第一平面垂直于所述定子轭部的所述中心轴线

根据本发明实施例的定子冲片具有齿槽效应小的优点,通过利用根据本发明实施例的定子冲片,从而不仅可以提高电机的起动性能,而且可以有效地降低电机的齿槽转矩和转矩脉动,进而可以有效地降低电机的振动噪音。

可选地,所述定子冲片包括多个所述冲片槽,多个所述冲片槽的所述槽口在所述定子轭部的周向上的尺寸彼此相等。

可选地,0°<360°/Ν-α-β≤5°。

可选地,β与α之比大于等于1.3且小于等于4。

根据本发明实施例的定子包括多个定子冲片,每个所述定子冲片为根据本发明实施例的定子冲片。

根据本发明实施例的定子具有齿槽效应小的优点,通过利用根据本发明实施例的定子,从而不仅可以提高电机的起动性能,而且可以有效地降低电机的齿槽转矩和转矩脉动,进而可以有效地降低电机的振动噪音。

可选地,所述定子包括多个定子槽,每个所述定子槽在所述定子的周向上的尺寸沿所述定子的轴向保持不变。

可选地,多个所述定子冲片的所述第一极靴的长度沿所述定子的轴向增大,多个所述定子冲片的所述第二极靴在所述定子的周向上的长度沿所述定子的轴向减小,或者,多个所述定子冲片的所述第一极靴的长度沿所述定子的轴向减小,多个所述定子冲片的所述第二极靴的长度沿所述定子的轴向增大。

可选地,所述定子包括多个定子槽,每个所述定子槽在所述定子的周向上的尺寸沿所述定子的轴向增大或减小。

可选地,每个所述定子槽在所述定子的周向上的尺寸沿所述定子的轴向逐渐增大或逐渐减小。

可选地,多个所述定子冲片的所述第一极靴的长度沿所述定子的轴向减小,多个所述定子冲片的所述第二极靴的长度沿所述定子的轴向减小,或者,多个所述定子冲片的所述第一极靴的长度沿所述定子的轴向增大,多个所述定子冲片的所述第二极靴的长度沿所述定子的轴向增大。

根据本发明实施例的电机包括:转子;和定子,所述定子为根据本发明实施例的定子。

根据本发明实施例的电机具有起动性能好、齿槽转矩小、转矩脉动小、振动噪音小的优点。

根据本发明实施例的电器装备包括根据本发明实施例的电机。

根据本发明实施例的电器装备具有振动噪音小的优点。

附图说明

图1是根据本发明实施例的定子冲片的结构示意图;

图2是根据本发明实施例的定子的局部结构示意图;

图3是根据本发明实施例的定子的局部结构示意图;

图4是根据本发明实施例的定子的局部结构示意图;

图5是根据本发明实施例的定子的局部结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的定子冲片10。如图1-图5所示,根据本发明实施例的定子冲片10包括定子轭部110和N个定子齿部120,N个定子齿部120沿定子轭部110的周向间隔开地设置,相邻两个定子齿部120之间形成冲片槽130。每个定子齿部120包括齿身121、第一极靴122和第二极靴123,齿身121与定子轭部110相连。定子轭部110的中心轴线在第一平面上的投影为第一点O,齿身121的中心线在该第一平面上的投影为第一直线L1。

第一极靴122在该第一平面上的投影具有沿定子轭部110的周向延伸的第一周沿1221和第二周沿1222,第二周沿1222在定子轭部110的径向上位于第一周沿1221与定子轭部110之间。第二极靴123在该第一平面上的投影具有沿定子轭部110的周向延伸的第三周沿1231和第四周沿1232,第四周沿1232在定子轭部110的径向上位于第三周沿1231与定子轭部110之间。

第一周沿1221的远离齿身121的端点P1与该第一点O的连线为第一连线L2,第三周沿1231的远离齿身121的端点P2与该第一点O的连线为第二连线L3。换言之,第一周沿1221的端点P1在定子轭部110的周向上远离齿身121,第三周沿1231的端点P2在定子轭部110的周向上远离齿身121。

其中,第一连线L2与第一直线L1的夹角为α,第二连线L3与第一直线L1的夹角为β,0°<α<180°/Ν,180°/Ν<β<360°/Ν,该第一平面垂直于定子轭部110的中心轴线。

根据本发明实施例的定子冲片10通过使0°<α<180°/Ν且180°/Ν<β<360°/Ν,从而可以使定子齿部120的第一极靴122和第二极靴123相对于其的齿身121不对称。由此可以使定子磁场和转子磁场具有更大的偏移程度,从而使具有定子冲片10的电机具有更大的启动转矩、更好的起动性能。

相关技术中的不对称齿的设计,是通过削减第一极靴和第二极靴中的一个的长度来实现的。也就是说,第一极靴和第二极靴中的一个的长度小于对称齿设计下的极靴(即未削减长度的极靴)的长度,第一极靴和第二极靴中的另一个的长度等于对称齿设计下的极靴的长度。由此,与具有对称齿设计的定子冲片相比,相关技术中具有不对称齿设计的定子冲片的冲片槽的槽口更大,这导致齿槽效应增大,从而增大电机的齿槽转矩和转矩脉动,进而增加电机的振动噪音。

根据本发明实施例的定子冲片10通过使0°<α<180°/Ν,180°/Ν<β<360°/Ν,从而可以使第一极靴122的长度小于具有对称齿设计的定子冲片的极靴的长度、第二极靴123的长度大于具有对称齿设计的定子冲片的极靴的长度。

由此可以使定子冲片10的冲片槽130的槽口131的宽度小于等于具有对称齿设计的定子冲片的定子槽的槽口的宽度、以及使定子冲片10的冲片槽130的槽口131的宽度小于具有不对称齿设计的定子冲片的定子槽的槽口的宽度。由此可以有效地减小齿槽效应,从而有效地降低电机的齿槽转矩和转矩脉动,以便降低电机的振动噪音。其中,槽口131的宽度是指:槽口131的在定子轭部110的周向上的尺寸。

因此,根据本发明实施例的定子冲片10具有齿槽效应小等优点,通过利用根据本发明实施例的定子冲片10,从而不仅可以提高电机的起动性能,而且可以有效地降低电机的齿槽转矩和转矩脉动,进而可以有效地降低电机的振动噪音和等效气隙。

本发明还提供定子1。根据本发明实施例的定子1包括多个根据本发明上述实施例的定子冲片10。因此,根据本发明实施例的定子1具有齿槽效应小等优点,通过利用根据本发明实施例的定子1,从而不仅可以提高电机的起动性能,而且可以有效地降低电机的齿槽转矩和转矩脉动,进而可以有效地降低电机的振动噪音。

定子1的多个定子冲片10可以按照已知的方式装配以便形成定子铁芯。例如,多个定子冲片10可以叠压在一起。由于这与本申请的发明点无关,因此不再详细地描述。

如图1-图5所示,定子1包括多个定子冲片10,每个定子冲片10包括定子轭部110和多个定子齿部120,每个定子齿部120包括齿身121、第一极靴122和第二极靴123。

第一极靴122和第二极靴123可以通过已知的方式与齿身121相连。例如,第一极靴122的端部与齿身121的端部相连,第二极靴123的端部与齿身121的端部相连,第一极靴122从齿身121沿顺时针方向延伸,第二极靴123从齿身121沿逆时针方向延伸。

齿身121与定子轭部110相连。多个定子齿部120沿定子轭部110的周向间隔开地设置,多个齿身121沿定子轭部110的周向间隔开地设置。其中,定子轭部110的周向与定子1的周向一致。可选地,齿身121可拆卸地与定子轭部110相连。由此可以分别加工出定子轭部110和定子齿部120,从而可以便于绕线、提高电机槽满率。

相邻两个定子齿部120之间形成冲片槽130。具体地,冲片槽130可以由定子轭部110、一个定子齿部120的齿身121和第一极靴122以及另一个定子齿部120的齿身121和第二极靴123限定出。

定子轭部110的中心轴线在第一平面上的投影为第一点O,齿身121的中心线在该第一平面上的投影为第一直线L1。该第一平面垂直于定子轭部110的中心轴线。

第一极靴122在该第一平面上的投影具有沿定子轭部110的周向延伸的第一周沿1221和第二周沿1222,第二周沿1222在定子轭部110的径向上位于第一周沿1221与定子轭部110之间。第二极靴123在该第一平面上的投影具有沿定子轭部110的周向延伸的第三周沿1231和第四周沿1232,第四周沿1232在定子轭部110的径向上位于第三周沿1231与定子轭部110之间。

第一周沿1221的远离齿身121的端点P1与该第一点O的连线为第一连线L2,第三周沿1231的远离齿身121的端点P2与该第一点O的连线为第二连线L3。换言之,第一周沿1221的端点P1在定子轭部110的周向上远离齿身121,第三周沿1231的端点P2在定子轭部110的周向上远离齿身121。其中,第一连线L2与第一直线L1的夹角为α,第二连线L3与第一直线L1的夹角为β,0°<α<180°/Ν,180°/Ν<β<360°/Ν。

可选地,第一极靴122的长度小于预设值,第二极靴123长度大于该预设值。第一极靴122的长度是指:第一极靴122的在定子轭部110的周向上的尺寸;第二极靴123的长度是指:第二极靴123的在定子轭部110的周向上的尺寸。

可选地,β与α之比大于等于1.3且小于等于4。由此不仅可以使定子冲片10和定子1具有更小的齿槽效应,而且可以进一步提高电机的起动性能、进一步降低电机的齿槽转矩、转矩脉动和振动噪音。

如图1所示,定子冲片10包括多个冲片槽130,多个冲片槽130的槽口131在定子轭部110的周向上的尺寸彼此相等。也就是说,多个冲片槽130的宽度彼此相等。

可选地,0°<360°/Ν-α-β≤5°。也就是说,冲片槽130对应的圆心角γ大于0°且小于等于5度,即圆心角γ=360°/Ν-α-β。由此不仅可以使定子冲片10和定子1具有更小的齿槽效应,而且可以进一步提高电机的起动性能、进一步降低电机的齿槽转矩、转矩脉动和振动噪音。

多个定子冲片10装配在一起后,多个定子冲片10的冲片槽130构成定子1的定子槽20。相应地,定子1包括多个定子槽20。

如图2和图3所示,每个定子槽20在定子1的周向上的尺寸沿定子1的轴向保持不变,即每个定子槽20的宽度沿定子1的轴向保持不变。

如图2和图3所示,多个定子冲片10的第一极靴122的长度沿定子1的轴向增大,多个定子冲片10的第二极靴123的长度沿定子1的轴向减小,以便使每个定子槽20的宽度沿定子1的轴向保持不变。由于定子轭部110的周向与定子1的周向一致,因此第一极靴122的长度也是第一极靴122的在定子1的周向上的尺寸,第二极靴123的长度也是第二极靴123的在定子1的周向上的尺寸。

由此第一极靴122的长度沿定子1的轴向变化,从而可以进一步增大定子磁场和转子磁场的偏移程度,以便进一步增大电机的起动转矩。

此外,多个定子冲片10的第一极靴122的长度沿定子1的轴向减小,多个定子冲片10的第二极靴123的长度沿定子1的轴向增大。由此第一极靴122的长度沿定子1的轴向变化,从而可以进一步增大定子磁场和转子磁场的偏移程度,以便进一步增大电机的起动转矩。

如图4和图5所示,每个定子槽20在定子1的周向上的尺寸沿定子1的轴向增大或减小,即每个定子槽20的宽度沿定子1的轴向增大或减小。由此定子槽20的宽度沿定子1的轴向变化,即定子1具有不等宽的定子槽20,从而可以进一步减小电机的齿槽转矩和转矩脉动,以便进一步降低电机的振动噪音。

可选地,每个定子槽20在定子1的周向上的尺寸沿定子1的轴向逐渐增大或逐渐减小,即每个定子槽20的宽度沿定子1的轴向逐渐增大或逐渐减小。由此定子槽20的宽度沿定子1的轴向逐渐变化,即定子1具有不等宽的定子槽20,从而可以进一步减小电机的齿槽转矩和转矩脉动,以便进一步降低电机的振动噪音。

如图4和图5所示,多个定子冲片10的第一极靴122的长度沿定子1的轴向减小(逐渐减小),多个定子冲片10的第二极靴123的长度沿定子1的轴向减小(逐渐减小)。由此可以进一步减小电机的齿槽转矩和转矩脉动,以便进一步降低电机的振动噪音。

此外,多个定子冲片10的第一极靴122的长度沿定子1的轴向增大(逐渐增大),多个定子冲片10的第二极靴123的长度沿定子1的轴向增大(逐渐增大)。由此可以进一步减小电机的齿槽转矩和转矩脉动,以便进一步降低电机的振动噪音。

本发明还提供电机。根据本发明实施例的电机包括转子和根据本发明上述实施例的定子1。因此,根据本发明实施例的电机具有起动性能好、齿槽转矩小、转矩脉动小、振动噪音小等优点。

该转子可以是已知的,该转子和定子1可以通过已知的方式配合。由于这些与本申请的发明点无关,因此不再详细地描述。根据本发明实施例的电机可以是外转子电机,也可以是内转子电机。

可选地,该转子具有多个永磁体,多个该永磁体沿该转子的周向间隔开地设置。该转子的周向与定子1的周向一致。多个该永磁体的厚度沿该转子的转动方向逐渐减小或逐渐增大。由此可以使定子磁场的中心线与转子磁场的中心线之间发生偏移,从而有利于电机起动。

可选地,定子1的极靴与该转子之间的气隙沿该转子的转动方向逐渐减小或逐渐增大。由此可以使定子磁场的中心线与转子磁场的中心线之间发生偏移,从而有利于电机起动。

而且,由于定子冲片10和定子1能够降低电机的等效气隙,因此能够抵消渐变气隙带来的不利影响,避免电机的输出转矩下降。

本发明还提供电器装备。根据本发明实施例的电器装备包括根据本发明上述实施例的电机。因此,根据本发明实施例的电器装备具有振动噪音小等优点。

在本发明的描述中,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发明和简化描述,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发明的限制。

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至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,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,也可以是电连接或彼此可通讯;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,除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等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发明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。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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