单相无刷电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种单相无刷电机。
【背景技术】
[0002]电机(Motors)是一种利用电磁感应原理将电能转换成机械能的设备，广泛地应用在工业生产以及生活所需的各种电器设备中。
[0003]现有的电机可以分为直流电机与交流电机，其中，无刷直流电机的应用十分广泛，如家用电器、汽车、工业工控、自动化以及航空航天等领域。
[0004]无刷直流电机是指无电刷和换向器的电机。现有的无刷直流电机是一种典型的机电一体化产品，它除了具有定子、转子两部分外，通常还带有传感器。
[0005]按照无刷直流电机定子绕组线圈的相数分，无刷直流电机分为单相无刷直流电机与多相无刷直流电机。多相无刷直流电机虽运行可靠，噪音低，效率较高，但多相无刷直流电机的生产成本较高。单相无刷直流电机的生产成本较低，被广泛地应用在家用电器设备上。
[0006]图1所示为本公司之前发明的用于抽油烟机中的永磁无刷直流电机，包括定子铁芯100及转子200，其中转子200的永磁极210设置于转子铁芯230的外表面，属于磁钢外贴式的无刷直流电机。图2为图1中定子铁芯100的局部放大示意图，在定子铁芯100齿的内周面上偏离齿中心设置有弧形的凹槽130，该凹槽130与转子200之间形成的气隙大于定子铁芯100齿其他部位与转子之间的气隙，用来定位转子的初始位置。然而，该应用于抽油烟机中的磁钢表贴式单相无刷直流电机转矩密度较低，运行效率较低，定子铁芯100齿的内周面上设置凹槽，在凹槽处形成的定转子之间的气隙大于其它部位定子与转子之间的气隙，从而齿槽转矩较大、噪音较大。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于提供一种单相无刷电机，能够减少磁漏，提高运行效率，同时可减小齿槽转矩，削弱齿槽转矩对转子的影响，使转子能够停在所需要的位置。
[0008]为实现上述目的，本实用新型提供一种单相无刷电机，包括定子和可相对定子旋转的转子，所述定子包括定子磁心和绕设于定子磁芯上的绕组，定子磁芯包括环形轭部和若干从轭部向内延伸的齿，齿远离轭部的末端形成沿周向延伸的齿冠，相邻齿的齿冠相互连接成环形部，所述绕组绕设于相应的齿，所述转子收容于所述定子磁心的环形部内，所述转子包括转子磁芯和若干永磁极，所述转子磁芯设若干容置槽，每一永磁极设置于相应的容置槽内，转子磁芯外周面对应容置槽的位置分别设狭槽，所述狭槽与所述容置槽相贯通，沿转子周向所述狭槽的宽度小于所述容置槽的宽度。
[0009]所述定子磁芯的环形部的内表面位于以转子中心为圆心的圆柱面上。
[0010]所述相邻齿的齿冠的连接处的外表面设凹槽或孔洞。
[0011]所述转子磁芯包括环形安装部和若干从环形安装部向外延伸的导磁部，导磁部与永磁极沿周向间隔分布。
[0012]所述环形轭部的内周面对应所述数个齿的位置设有数个凹槽，所述数个齿分别卡合于所述数个凹槽中。
[0013]所述转子磁芯上设有数个第一通孔，所述转子磁芯两端分别设有平衡板，所述平衡板上对应所述数个第一通孔的位置分别设有数个第二通孔，所述第一通孔与第二通孔中设有连接销，将所述转子磁芯与平衡板固定在一起。
[0014]所述转子包括转轴，转轴一端套设有环形磁铁，所述定子于对应所述环形磁铁的外围位置设传感器用于检测转子的位置。
[0015]所述定子磁芯齿的个数等于转子永磁极的个数或为转子永磁极个数的整数倍。
[0016]本实用新型的有益效果:本实用新型提供的一种单相无刷直流电机，转子使用内置式永磁极，并且转子磁芯对应永磁极外端开狭槽或设磁桥，可通过永磁极的漏磁场来定位转子的初始位置。定子磁芯的齿冠连接成封闭的环形部，环形部的内表面位于以转子中心为圆心的圆柱面上，环形部的内表面无需开定位凹槽，从而可降低定子和转子之间气隙的非均匀程度，从而降低电机的齿槽转矩。
[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]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。
[0019]附图中，
[0020]图1为一种现有的应用于抽油烟机中的磁钢表贴式单相无刷直流电机的定子与转子的结构示意图；
[0021]图2为图1中定子的局部放大示意图；
[0022]图3为本实用新型单相无刷直流电机的立体示意图；
[0023]图4为本实用新型单相无刷直流电机定子磁芯与转子磁芯的立体结构示意图；
[0024]图5为本实用新型单相无刷直流电机定子与转子的横截面示意图；
[0025]图6为本实用新型单相无刷直流电机的定子磁芯的环形轭部的立体结构示意图；
[0026]图7为本实用新型单相无刷直流电机的定子磁芯的环形部的立体结构示意图；
[0027]图8为本实用新型单相无刷直流电机的转子的立体结构示意图；
[0028]图9为本实用新型单相无刷直流电机的转子移除转子磁芯和永磁极后的立体结构示意图；
[0029]图10为本实用新型单相无刷直流电机的剖视示意图；
[0030]图11为本实用新型单相无刷直流电机的反电动势的波形图；
[0031]图12为现有的磁钢表贴式单相无刷直流电机的反电动势的波形图；
[0032]图13为本实用新型单相无刷直流电机的齿槽转矩的波形图；
[0033]图14为磁钢表贴式单相无刷直流电机的齿槽转矩的波形图；
[0034]图15为本实用新型单相无刷直流电机的性能数据图；
[0035]图16为磁钢表贴式单相无刷直流电机的性能数据图。
【具体实施方式】
[0036]为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合本实用新型的优选实施例及其附图进行详细描述。
[0037]请同时参阅图3-图7，本实用新型的一实施例提供一种单相无刷直流电机，包括定子和可相对定子旋转的转子，所述定子包括由导磁材料如铁制成的定子磁芯3和绕设于定子磁芯3上的绕组5，定子磁芯3包括环形轭部31和若干从轭部31向内延伸的齿32，齿32远离轭部31的末端形成沿周向延伸的齿冠321，相邻齿32的齿冠321相互连接成环形部33，所述绕组5绕设于相应齿32的绕线部上。所述转子收容于所述定子磁芯3的环形部33内，所述转子包括由导磁材料如铁制成的转子磁芯6和若干永磁极71，所述转子磁芯6设若干沿轴向延伸的容置槽61，每一永磁极71设置于相应的容置槽61内，转子磁芯6外周面对应容置槽61的位置分别设狭槽62，所述狭槽62位于相应容置槽61的径向外端并与所述相应的容置槽61相贯通，沿转子周向所述狭槽62的宽度小于所述容置槽61的宽度。所述转子磁芯6包括环形安装部601和若干从环形安装部601向外延伸的导磁部602，导磁部602与永磁极71沿周向间隔分布，优选地每一永磁极71沿径向设置且沿周向极化，相邻永磁极71的极性相反。优选地，转子磁芯6由多数层整体式芯片沿轴向堆叠而成，芯片的相邻导磁部602的径向外端通过狭槽62相互分离，相邻导磁部602的径向内端连接至环形部33。可以理解地，芯片也可以采用分体式结构，即相邻导磁部602分开成型然后再组装在一起。优选地，导磁部602的外表面从中间沿周向向两端逐渐向内缩，如此设计可改善齿槽转矩的波形，当然，导磁部602的外表面也可以位于同心圆上。
[0038]请参阅图4，所述定子磁芯3的齿32上设有绝缘绕线架4，所述绕组5绕设于所述绝缘绕线架4上。
[0039]请参阅图6和图7，所述定子磁芯采用分体式结构，即所述环形轭部31与齿分开成型。所述环形轭部31的内周面对应所述数个齿32的位置设有数个凹槽311，所述数个齿32分别卡合于所述数个凹槽311中。在定子绕组5绕设于定子磁芯3的相应齿32后，轭部31再与齿组装在一起，如此设计，可方便定子绕线并增加定子绕组的槽满率。
[0040]请参阅图7，所述相邻齿32的齿冠321的连接处的外表面设凹槽或孔洞322，从而在连接处形成磁阻较大的磁桥，以减少漏磁。
[0041]请同时参阅图5及图8-图9，所述转子磁芯6的导磁部602上设有第一