单相永磁电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种单相永磁电机，尤其涉及一种具有分体结构的定子磁芯的单相永磁电机。
【背景技术】
[0002]现有技术的单相永磁电机的电机定子铁芯通常采用整体式结构，即定子铁芯的外环部和齿部同时成型为一体式结构，相邻齿部的极靴之间设置大槽口，以方便将绕组绕设在齿部，此种结构的单相永磁电机，绕组的绕设很难快速进行，且由于大槽口的存在会导致电机产生较大的定位力矩，从而产生较大的震动和噪声。而且，受槽口的制约，电机的定位启动角度小，启动可靠性差。
[0003]有鉴于此，本实用新型旨在提供一种新型的方便绕线且可提高启动可靠性的单相永磁电机。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供一种单相永磁电机，包括定子和可相对定子旋转的转子；所述定子包括定子磁芯和绕设于所述定子磁芯上的绕组，所述定子磁芯由若干磁芯组件沿定子周向拼接而成，每个所述磁芯组件具有一段弧形轭部、从所述弧形轭部的其中一个端部伸出的绕线部、从所述绕线部的径向末端向周向两侧伸出的极靴；所述转子收容于所有所述磁芯组件的绕线部的极靴围成的空间内，所述极靴和转子之间形成气隙以便于转子相对于定子转动。
[0005]作为本实用新型的一种改进方案，相邻两个所述弧形轭部的接合处设有凹凸结构。
[0006]作为本实用新型的一种改进方案，相邻两个所述弧形轭部的接合处为平面。
[0007]作为本实用新型的一种改进方案，所述定子磁芯相邻的所述极靴之间形成槽开口，所述槽开口的宽度大于0，且小于或等于所述气隙最小厚度的4倍。
[0008]作为本实用新型的一种改进方案，所述极靴的径向厚度从所述绕线部到所述槽开口的方向逐渐减小。
[0009]作为本实用新型的一种改进方案，相邻所述绕线部之间的极靴设有定位孔槽，所述定位孔槽沿着电机的轴向连续形成或间隔形成，且每个所述定位孔槽到相邻两个所述绕线部的距离不相同。
[0010]作为本实用新型的一种改进方案，所述定位孔槽的数量与所述永磁极的极数相等。
[0011]作为本实用新型的一种改进方案，所述定位孔槽位于所述极靴的外周表面与内周表面之间。
[0012]作为本实用新型的一种改进方案，所述定位孔槽暴露在所述极靴的内周表面。
[0013]作为本实用新型的一种改进方案，所述转子包括转子磁芯和沿所述转子磁芯周向设置的若干永磁极，所述若干永磁极的外周表面与所述极靴的内周表面分别位于两同心圆柱面上。
[0014]作为本实用新型的一种改进方案，所述若干永磁极由一块环形永磁体形成或每一永磁极由一块或多块弧形永磁体形成。
[0015]作为本实用新型的一种改进方案，所述转子包括转子磁芯和沿所述转子磁芯周向设置的若干永磁极，每一永磁极的外周表面到转子中心的距离从其周向中心往两端逐渐减小。
[0016]本实用新型的单相永磁电机，采用若干形状相同的磁芯组件拼接成定子磁芯，从而使绕线部能相互分离，更快地完成绕组的绕设；定子磁芯相邻的极靴之间形成较小的槽开口，可降低槽开口导致的磁阻突变，从而平滑电机的定位转矩，提高定位准确度，使电机的启动与转动更为可靠平滑。
[0017]为了能更进一步了解本实用新型的特征以及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型第一实施例的单相永磁电机的示意图；
[0019]图2是图1所示单相永磁电机去掉外壳后的示意图；
[0020]图3是图1所示单相永磁电机去掉外壳、定子绕组、转子转轴等之后的简化示意图。
[0021]图4是图1所示的单相永磁电机的定子磁芯的示意图。
[0022]图5是图1所示的单相永磁电机的转子磁芯及其永磁体的示意图。
[0023]图6是本实用新型第二实施例的单相永磁电机的定子磁芯的示意图。
[0024]图7是本实用新型第二实施例的转子磁芯及其永磁体的示意图。
[0025]图8是本实用新型第三实施例的转子磁芯及其永磁体的示意图。
[0026]图9是本实用新型第四实施例的转子磁芯及其永磁体的示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图，通过对本实用新型的【具体实施方式】详细描述，将使本实用新型的技术方案及其他有益效果显而易见。附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。
[0028]第一实施例
[0029]请参阅图1至图5，本实用新型一较佳实施方式的单相永磁电机10包括定子20和相对定子旋转的转子50。
[0030]该定子20包括一端开口的筒状外壳21、安装到外壳21开口端的端盖23、安装到外壳21内的定子磁芯30、安装到定子磁芯30的绝缘线架40和绕设于定子磁芯30上并被绝缘线架40支撑的绕组39。其中，该定子磁芯30由若干形状相同的磁芯组件300(见图4)沿定子周向拼接而成，每个磁芯组件300具有一段弧形轭部301、从弧形轭部301的其中一个端部(包括末端和近末端)伸出的绕线部33、从绕线部33的径向末端向周向两侧伸出的极靴35 ;所有磁芯组件的弧形轭部301首尾拼接形成所述定子磁芯的外环部31。本实施例中，相邻两个磁芯组件的接合面为平面。所述磁芯组件的弧形轭部301和绕线部33共同形成L形结构。
[0031]在本实施例中，每个磁芯组件300仅具有一个绕线部33，因此，磁芯组件的个数与绕组的个数相同，例如是4个。每个磁芯组件的绕组完成之后，将该若干磁芯组件300的弧形轭部301首尾拼接起来，从而得到具有定子绕组的定子磁芯30，可以理解地，每个磁芯组件300也可具有多个绕线部33。
[0032]在本实施例中，磁芯组件300的弧形轭部301之间还可以直接焊接或通过其他方式组配在一起，此时，如图4所示，为了更好地使相邻弧形轭部的首尾相接触，可以在相邻磁芯组件的弧形轭部的端部设有相互配合的平面，具体来说，可以在每个磁芯组件300的弧形轭部301的两端分别设置第一平面32以及第二平面34，相邻弧形轭部301的第一平面32与第二平面34可以紧密贴合。
[0033]转子50收容于若干绕线部的极靴35围成的空间内，如图5所示，转子50包括沿该转子周向设置的若干个永磁极55，每个永磁极的外侧表面为弧面，每个永磁极的周向中间比其两端更靠近极靴35，使该永磁极55与极靴的内周表面形成对称非均匀气隙41。优选地，对称非均匀气隙最大厚度是其最小厚度的1.5倍以上。
[0034]在本实施例中，每个永磁极55由一块永磁体56如铁氧体、稀土永磁材料等形成，转子50还包括转子磁芯53，该永磁体56安装到转子磁芯53的外周表面；转子磁芯的外周表面设有若干轴向延伸的凹槽54，每个凹槽54位于两个永磁极55的分界处，以减少磁泄漏。为使该永磁体56的外周表面与极靴的内周表面之间形成对称非均匀气隙，所述永磁体56的外周表面到转子中心的距离从周向中心往两端逐渐减小。具体地，转子磁芯73的外周表面与第一内环部的内周表面是同心圆，而永磁体56的厚度从周向中心向两端逐渐减小；或者，永磁体56的厚度为均匀厚度，转子磁芯53的外周表面从周向中心向两端逐渐减小从而最终导致永磁体的外周表面到转子中心的距离从周向中心往两端逐渐减小。可以理解地，每个永磁极55也可以由多块永磁体56形成，或所有永磁极55由一块环形永磁体形成。
[0035]转子50还包括转轴51，转轴51穿过转子磁芯53并与其固定在一起。转轴51的一端通过轴承24安装到定子的端盖，另一端通过另一个轴承安装到定子的筒状外壳21的底部，从而实现转子可相对于定子转动。本实用新型所称的环部是指沿周向连续延伸而成的封闭结构，包括圆环形、方形、多边形等。
[0036]该定子磁芯30由具有导磁性能的软磁性材料制成，例如由导磁芯片(业界常用硅钢片)沿电机轴向层叠而成，优选地，该定子磁芯30中绕线部33沿电机周向均匀间隔分布，每一绕线部33基本沿电机径向从弧形轭部301朝向转子伸出，极靴35从每个绕线部33的径向内端向定子的两周侧伸出。
[0037]优选地，极靴35的径向厚度从绕线部33到槽开口 37的方向逐渐减小，使极靴35的磁阻从绕线部向槽开口 37的方向逐渐增加，形成磁阻逐渐增大的磁桥，从而平滑电机的定位转矩，提高定位准确度，使电机的启动与转动更为可靠平滑。
[0038]在本实施例中，相邻所述绕线部之间的极靴35设有定位孔槽38，定位孔槽38的个数与定子的极数、环形永磁极的极数相等或为转子极数的整数倍，在本实施例中为4个。本实施例中，定子绕组采用集中式绕组，因此，绕线部数量等于定子的极数。在替换方案中，定子绕组的每个元件跨绕两个或多