专利名称：永磁同步电机及使用该同步电机的面包机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种永磁同步电机及使用该同步电机的面包机，尤指一种低转速自启动方向可控单相爪极式永磁同步电机。
背景技术：
现有技术中，面包机包括有机身、位于机身内的烤箱、安装在机身顶部的上盖；所述上盖、烤箱、机身可包围成一个封闭的制造腔；面包桶位于所述制造腔中，搅拌机构穿过面包桶的体壁、搅拌叶片位于面包桶内进行搅拌；加热元件位于面包桶外部、所述制造腔内；电机位于所述制造腔外部，通过传动装置驱动搅拌机构工作。现有家庭用面包机的驱动部分的均电机采用高速电机(转速一般在1500 2000R/M)，经过传动装置皮带及皮带轮的减速，从而达到面包机搅面要求转速(100 150R/M)。这就存在一个问题，皮带传动效率低，大致为70%，皮带及皮带轮的寿命经常出现问题，导致面包机失效，且皮带转动过程中，噪音较大。现有的面包机的传动装置，通常通过皮带减速，包括有小皮带轮和大皮带轮，由于传动比较大，小皮带轮和大皮带轮直径相差较大，小皮带轮与皮带啮合的齿数少，皮带容易打滑，造成使用故障。现有的面包机，采用高速电机和皮带及皮带轮传动的面包机，还存在体积较大，结构复杂的缺点。为了解决现有技术存在的上述问题，考虑采用低转速电机作为面包机的驱动部分。电机通常包括有定子、转子、端盖。在现有比较成熟的爪极式永磁同步电机中，电机轴实际转速大多为750R/M，都是经过齿轮等传动机构减速而达到较低转速的(如5R/M)。根据爪极类同步电机原理，电机转速由电机定子上下爪极的个数，转子永磁体的个数及电源频率决定，在频率不变的条件下，电机爪极数越多，转子磁极对数越多，转速越慢，且定子爪极与转子磁极对数匹配出现。如转速为750R/M的电机，定子上下爪极数为4个，转子永磁体的磁极对数为4极。而电机转子磁极为M对，50Hz的条件下，电机转速为125R/M。电机转速的计算公式为η = 60*f/P。η为电机转速，f为电源频率，P为转子磁极对数。以上只是电机低转速的理论保证，但在工程上，定子由于为单相交流电，定子产生的磁场并不是旋转磁场，而是单相脉振磁场，这样，电机在启动时，不但启动方向无法控制， 就连启动时的振动，都很难克服。通常现有的做法就是将电机定子做成双线圈，爪极做为上下两层，并在定子双线圈间接入调相电容。由于现有技术中低转速转子结构的限制，电机启动时常常产生强烈地振动，致使电机不能正常启动。由于面包机结构及空间的限制，不容许此电机按照现有的方法来解决启动及启动的振动问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种永磁同步电机及使用该同步电机的面包机，电机在启动时，不但根据使用要求，可以随意调节永磁同步电机的转向，同时克服了启动时的强烈振动现象。本发明是通过以下技术方案来实现的
永磁同步电机，包括有定子、转子和端盖，所述定子和转子位于端盖内腔中；所述转子包括有转子骨架、多块磁石以及转轴，所述转子骨架的外周设置有与磁石数量相等的凹槽，磁石镶嵌在所述凹槽中，转轴位于转子骨架中部；其中，所述转子骨架设置有两层以上的凹槽组合按上下方向排布，每层凹槽组合均包括有多个分布在转子骨架的外周的多个凹槽，致使转子骨架呈齿轮状结构；相邻两层凹槽组合中，上下凹槽的中心线相互错开特定距离；多块磁石镶嵌在两层以上的凹槽组合中，形成两层以上的磁石组合；上下相邻磁石的中心线相互错开与上下凹槽的中心线相互错开的距离相同。所述永磁同步电机为一种低转速自启动方向可控单相爪极式永磁同步电机。上下相邻两层所述磁石组合间错开零到一倍磁极距离。所述转子骨架的凹槽采用长方体结构，磁石采用长方体结构。所述转子骨架设置有三层的凹槽组合按上下方向排布。所述转子骨架设置有四层的凹槽组合按上下方向排布。面包机，包括有机身、位于机身内的烤箱、安装在机身顶部的上盖、加热元件和面包桶；所述上盖、烤箱和机身包围成一个封闭的制造腔；面包桶位于所述制造腔中，加热元件位于烤箱内且位于面包桶的外部；所述面包机烤箱的下方设有自动搅拌原料的驱动装置，其中所述驱动装置通过传动连接件连接位于面包桶底部的搅拌装置；所述驱动装置包括有上述永磁同步电机。综上，本发明的有益效果是本发明的永磁同步电机及使用该同步电机的面包机，由于所述转子骨架设置有两层以上的凹槽组合按上下方向排布，每层凹槽组合均包括有多个分布在转子骨架的外周的凹槽，致使转子骨架呈齿轮状结构；相邻两层凹槽组合中，上下凹槽的中心线相互错开特定距离；多块磁石镶嵌在两层以上的凹槽组合中，形成两层以上的磁石组合；相邻两层磁石组合中，上下相邻磁石的中心线相互错开与上下凹槽的中心线相互错开的距离相同。在没有改善定子的条件下，做出了减小启动振动的方案，具体做法是分析转子停止的位置(由于受转子永磁体及定子爪极的作用，转子每次停止的位置较为固定)，将电机转子做为上下两层，且上下两层间错开零到一个转子磁极的特定距离，这样，当电机启动的瞬间，转子位置有轻微的移动，便会有一层相对定子爪极有较大磁场的作用，使转子很顺利的嵌入定子同步转速。这样，电机便能顺利的启动，且几乎没有振动。同时，采用本发明的面包机，由于电机为低转速同步电机，驱动装置通过传动连接件直接连接搅拌装置，驱动装置包括有同步电机；且由于面包桶桶座与同步电机的上端盖为一体式结构。因此，本发明的面包机取消了皮带及皮带轮传动装置，可将面包桶直接安装在同步电机的上端盖上，直接驱动面包桶搅面，所以，将面包桶桶座和电机做为一体，省去面包机底座板，面包桶座，传动系统等，直接由电机和面包桶直接连接。因此，结构紧凑，环保，低噪音，且有效改善面包机寿命问题。取消了原有皮带、皮带轮系统、底座板等部件，节约成本，面包机结构得以改善。
图1是本发明永磁同步电机的整体结构示意图2是本发明永磁同步电机的俯视结构示意图；图3是本发明永磁同步电机的转子立体结构示意图；图4是本发明永磁同步电机的转子侧视结构示意图；图5是本发明永磁同步电机的转子俯视结构示意图；图6是本发明永磁同步电机的转子爆炸结构示意图。附图标记说明1、转轴，2、上自攻螺钉，3、上磁石挡位圈，4、转子骨架，5、磁石，6、下磁石挡位圈， 7、下自攻螺钉。
具体实施例方式本发明公开了一种永磁同步电机，如图1、2、3、4、5、6所示，包括有定子、转子和端盖，所述定子和转子位于端盖内腔中；所述转子包括有转子骨架4、多块磁石5以及转轴 1，所述转子骨架4的外周设置有与磁石数量相等的凹槽，磁石5镶嵌在所述凹槽中，转轴1 位于转子骨架4中部；其中，所述转子骨架4设置有两层以上的凹槽组合按上下方向排布， 每层凹槽组合均包括有多个分布在转子骨架的外周的多个凹槽，致使转子骨架呈齿轮状结构；相邻两层凹槽组合中，上下凹槽的中心线相互错开特定距离；多块磁石5镶嵌在两层以上的凹槽组合中，形成两层以上的磁石组合；上下相邻磁石的中心线相互错开与上下凹槽的中心线相互错开的距离相同。所述永磁同步电机为一种低转速自启动方向可控单相爪极式永磁同步电机。上下两层相邻两层所述磁石组合间错开零到一倍磁极距离。所述转子骨架的凹槽采用长方体结构，磁石采用长方体结构。
所述转子骨架设置有三层的凹槽组合按上下方向排布。所述转子骨架设置有四层的凹槽组合按上下方向排布。所述转子还包括有上磁石挡位圈3和下磁石挡位圈6，通过上自攻螺钉2将上磁石挡位圈3紧固在转子骨架4的顶部，通过下自攻螺钉7将下磁石挡位圈6紧固在转子骨架4的底部。每层凹槽组合分布20-60个磁石，上下两层磁石组合的相邻磁石错开0. 3倍磁极距离。所述转轴1与转子骨架4采用二次注塑方式连接，转轴1外圆设置有滚花。所述定子本体采用铝、铜或塑料等非导磁材料制成。面包机，包括有机身、位于机身内的烤箱、安装在机身顶部的上盖、加热元件和面包桶；所述上盖、烤箱和机身包围成一个封闭的制造腔；面包桶位于所述制造腔中，加热元件位于烤箱内且位于面包桶的外部；所述面包机烤箱的下方设有自动搅拌原料的驱动装置，其中所述驱动装置通过传动连接件连接位于面包桶底部的搅拌装置；所述驱动装置包括有上述永磁同步电机。上述所列具体实现方式为非限制性的，对本领域的技术人员来说，在本专利范围内，进行的各种改进和变化，均属于本发明专利的保护范围。例如，将磁石做为三层或多层， 或磁石做为斜条状，或做为环状充磁为斜条状。
权利要求
1.永磁同步电机，包括有定子、转子和端盖，所述定子和转子位于端盖内腔中；所述转子包括有转子骨架G)、多块磁石(5)以及转轴(1)，所述转子骨架(4)的外周设置有与磁石数量相等的凹槽，磁石( 镶嵌在所述凹槽中，转轴(1)位于转子骨架中部；其特征在于所述转子骨架(4)设置有两层以上的凹槽组合按上下方向排布，每层凹槽组合均包括有多个分布在转子骨架的外周的多个凹槽，致使转子骨架呈齿轮状结构；相邻两层凹槽组合中，上下凹槽的中心线相互错开特定距离；多块磁石( 镶嵌在两层以上的凹槽组合中，形成两层以上的磁石组合；上下相邻磁石的中心线相互错开与上下凹槽的中心线相互错开的距离相同。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于所述永磁同步电机为一种低转速自启动方向可控单相爪极式永磁同步电机。
3.根据权利要求2所述的永磁同步电机，其特征在于上下两层相邻两层所述磁石组合间错开零到一倍磁极距离。
4.根据权利要求3所述的永磁同步电机，其特征在于所述转子骨架的凹槽采用长方体结构，磁石采用长方体结构。
5.根据权利要求3所述的永磁同步电机，其特征在于所述转子还包括有上磁石挡位圈(3)和下磁石挡位圈(6)，通过上自攻螺钉( 将上磁石挡位圈C3)紧固在转子骨架(4) 的顶部，通过下自攻螺钉(7)将下磁石挡位圈(6)紧固在转子骨架的底部。
6.根据权利要求3所述的永磁同步电机，其特征在于每层凹槽组合分布20-60个磁石，上下两层磁石组合的相邻磁石错开0. 3倍磁极距离。
7.根据权利要求3所述的永磁同步电机，其特征在于所述转轴(1)与转子骨架(4)采用二次注塑方式连接，转轴(1)外圆设置有滚花。
8.根据权利要求3所述的永磁同步电机，其特征在于所述转子骨架设置有三层的凹槽组合按上下方向排布。
9.根据权利要求3所述的永磁同步电机，其特征在于所述转子骨架设置有四层的凹槽组合按上下方向排布。
10.面包机，包括有机身、位于机身内的烤箱、安装在机身顶部的上盖、加热元件和面包桶；所述上盖、烤箱和机身包围成一个封闭的制造腔；面包桶位于所述制造腔中，加热元件位于烤箱内且位于面包桶的外部；所述面包机烤箱的下方设有自动搅拌原料的驱动装置， 其特征在于所述驱动装置通过传动连接件连接位于面包桶底部的搅拌装置；所述驱动装置包括有如权利要求1至9中任何一项所述的永磁同步电机。
全文摘要
本发明提供一种永磁同步电机及使用该同步电机的面包机，电机在启动时可以随意调节永磁同步电机的转向，克服了启动时的强烈振动现象。永磁同步电机的转子包括有转子骨架、多块磁石以及转轴，转子骨架的外周设置有与磁石数量相等的凹槽，磁石镶嵌在所述凹槽中，转轴位于转子骨架中部；转子骨架设置有两层以上的凹槽组合按上下方向排布，每层凹槽组合均包括有多个分布在转子骨架的外周的多个凹槽，致使转子骨架呈齿轮状结构；相邻两层凹槽组合中，上下凹槽的中心线相互错开特定距离；多块磁石镶嵌在两层以上的凹槽组合中，形成两层以上的磁石组合；相邻两层磁石组合的人上下相邻磁石的中心线相互错开与上下凹槽的中心线相互错开的相同的距离。
文档编号A47J37/06GK102377304SQ20101026053
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月20日 优先权日2010年8月20日
发明者李廷宏, 王冬雷 申请人:威斯达电器(中山)制造有限公司