电机及电机磁芯的制作方法

文档序号:14878140发布日期:2018-07-07 08:51阅读:405来源:国知局

本发明涉及电动领域,更具体地,涉及一种使用永磁体的电机以及电机磁芯。



背景技术:

永磁有刷电机的定子包括外壳和安装到外壳内壁的永磁体,转子包括转轴、固定到转轴的转子磁芯换换向器、以及绕制到转子磁芯的转子绕组。转子与定子之间存在齿槽效应(cogging),在一些应用领域,希望电机具有较大的齿槽转矩(coggingtorque)。例如,在用于控制卷帘收放的电机,希望能够通过增大电机的齿槽转矩,从而无需设置额外的刹车装置也能使得卷帘能停在指定的位置,简化了结构,降低成本。



技术实现要素:

本发明的目的是提高电机的齿槽转矩。

本发明第一方面,提供一种电机磁芯,包括中心部以及从中心部向外伸出的若干齿,所述若干齿沿所述中心部的周向分布;每个齿具有齿身、两个连接部和两个齿冠部,所述两个连接部分别将所述两个齿冠部连接到齿身,所述两个齿冠部分别朝齿身的两侧伸出;每个齿的两个连接部中,每个连接部的最小宽度为所述齿身宽度的0.1~0.3倍。

作为本发明的一种改进,每个齿的两个齿冠部之间形成凹槽,所述凹槽的槽口宽度为齿身宽度的0.6~0.8倍。

作为本发明的一种改进,每个齿的两个齿冠部之间形成凹槽,所述凹槽的深度为槽口宽度的0.7~1.8倍。

作为本发明的一种改进,每个齿的两个齿冠部之间形成凹槽,所述凹槽为u形槽、v形槽或方形槽。

作为本发明的一种改进,每个齿的两个齿冠部连接在一起形成整体齿冠,所述整体齿冠、齿身、两个连接部之间具有通孔。

作为本发明的一种改进,所述通孔为圆孔。

作为本发明的一种改进,所述中心部设有安装孔以固定套设到轴。

作为本发明的一种改进,还包括从所述中心部向外伸出的若干分隔部,每个分隔部位于对应两个齿身之间,每个分隔部的径向长度小于齿身的径向长度。

本发明的第二方面,提供一种电机,包括定子和转子;所述定子包括筒状的外壳、安装到外壳内壁的永磁体;所述转子包括转轴以及本发明第一方面提供的电机磁芯,所述电机磁芯固定套设到转轴作为转子磁芯;所述转轴可转动地安装到定子,使所述转子能相对于定子转动且使所述转子磁芯位于所述外壳内。

作为本发明的一种改进,所述外壳的内径与外径的比值小于0.93。

作为本发明的一种改进,所述转子磁芯的外径是所述外壳内径的0.6~0.8倍。

作为本发明的一种改进,所述永磁体的磁能积大于4.0兆高·奥。

作为本发明的一种改进,所述电机为2极3槽电机。

作为本发明的一种改进,所述电机的齿槽转矩的峰值在8~14毫牛米之间。

本发明能提高电机的齿槽转矩的峰值。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明,本发明的优点和实现方式将会更加明显,其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明,而不构成对本发明的任何意义上的限制,在附图中:

图1为本发明第一实施例的电机的示意图;

图2是图1所述电机的侧面示意图;

图3是图2所示电机的a-a剖面示意图;

图4是图2所示电机的b-b剖面示意图;

图5是图1所示电机的使用的外壳和永磁体的示意图;

图6是图1所示电机使用的转子磁芯的示意图;

图7是本发明第二实施例提供的电机使用的转子磁芯的示意图;

图8是本发明第三实施例提供的电机使用的转子磁芯的示意图;

图9是本发明第四实施例提供的电机使用的转子磁芯的示意图。

具体实施方式

参考图1,本发明的一个实施例中提供的电机100为永磁电机。电机100包括定子20和转子60,定子20包括一端开口的筒状外壳21以及安装到外壳21开口端的端盖23。转子60可转动地安装到定子20。

参考图2至图4,筒状外壳21的端壁中间设轴承座22,轴承座22内安装有直身轴承28;端盖23中间设轴承座24,轴承座24内安装有球身轴承29。转轴61被轴承28、29支撑,从而能相对于定子20转动。

转子60包括转轴61、固定套设到转轴61的转子磁芯63和换向器65,以及绕设到转子磁芯63并与换向器65电连接的转子绕组(图中未显示)。

相应地,定子20还包括安装到外壳21内壁的若干永磁体31,以及安装到端盖23的电刷组件、安装到端盖23的端子25等。端子25用于与外部电源连接,并为电刷组件供电,而电刷组件与换向器65的换向片导电接触从而为转子绕组供电。因供电电路不是本发明的重点,所以不再赘述。

参考图5,外壳21的内径id1与外径od1的比值小于0.93。即,外壳21的径向厚度占外壳外径od1的预设百分比之上,便于紧贴到外壳21内壁的不同永磁体通过外壳实现磁路的闭环。优选地,永磁体31的磁能积大于4.0兆高·奥(mgoe),以进一步提高齿槽转矩的峰值。

参考图5和图6,优选地,转子磁芯63的外径od2是外壳21内径id1的0.6~0.8倍,以进一步提高齿槽转矩的峰值。

本实施例中,电机定子20具有两块永磁体31(图4)共形成定子的两个定子极,电机转子60具有由三个齿共形成转子的三个转子极,即,电机100为2极3槽永磁直流有刷电机。优选地,电机的齿槽转矩的峰值在8~14毫牛米(mnm)之间。

参考图6,转子磁芯63包括中心部65以及从中心部向外伸出的3个齿,该3个齿沿中心部65的周向分布,每个齿具有齿身67、两个连接部71和两个齿冠部69,两个连接部71分别将两个齿冠部69连接到齿身67的径向外端,两个齿冠部69分别朝齿身67的两侧伸出。

每个齿的两个连接部71中,每个连接部71的最小宽度w2为齿身67宽度w1的0.1~0.3倍,优选0.15至0.25倍。

本实施例中,每个齿的两个齿冠部69连接在一起,形成一个整体齿冠,从而形成连续的朝向外壳21或永磁体31的极靴面。整体齿冠与齿身67之间具有通孔77,两个连接部71分别位于通孔77两侧,即,两个连接部71分别将整体齿冠连接到齿身67的两侧,并在四者之间形成圆形通孔77。

转子磁芯63的中心部65具有安装孔73以固定套设到转轴61(见图4)。安装孔73的孔壁还形成若干防滑槽75,进一步防止转子磁芯63相对于转轴61转动。

中心部65还包括从中心部65向外伸出的若干分隔部64,每个分隔部64位于对应两个齿身67之间,每个分隔部的径向长度小于齿身的径向长度。

上面以2极3槽的电机为例对本发明进行了说明,可以理解地,本发明不局限于2极3槽的电机。

图7显示了本发明第二实施例提供的电机使用的转子磁芯63。本实施例中,转子磁芯63的主要变化之处是每个齿的两个齿冠部69不是连接在一起,而是分离的,该两个齿冠部69分别被两个连接部71连接到齿身67。每个齿的两个齿冠部69之间形成凹槽79,凹槽79的槽口宽度w4为齿身67宽度w1的0.6~0.8倍,凹槽79的深度d4为槽口宽度w4的0.7~1.8倍。

本实施例中,凹槽79为u形槽。

可以理解地,凹槽79的形状不局限于u形。例如,在其他替换的实施例中,凹槽79为v形槽(如图8所示)或方形槽(如图9所示)。

可以理解地,上述的磁芯63在其他实施例中,可作为电机的定子磁芯。

以上参照附图说明了本发明的优选实施例,本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质,可以有多种变型方案实现本发明。以上仅为本发明较佳可行的实施例而已,并非因此局限本发明的权利范围,凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化,均包含于本发明的权利范围之内。

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