用于风扇的单相直流电机的定子、单相直流电机和风扇的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，尤其是涉及一种用于风扇的单相直流电机的定子和具有该定子的单相直流电机，以及一种具有该单相直流电机的风扇。

背景技术：

相关技术中，单项直流电机的定子绕线通常受限于定子铁芯的结构，从而造成绕线方式复杂，效率低下。此外，相关技术中，单相直流电机用于风扇的话会导致风扇不容易启动的问题，正因为上述问题的存在，因此需要对现有的单相直流电机进行改进。

技术实现要素：

本实用新型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，本实用新型提出一种用于风扇的单相直流电机的定子，该定子的结构分块进行设计，从而可以方便绕线，提高效率。

本实用新型还提出一种具有该定子的单相直流电机。

本实用新型进一步还提出一种具有该单向直流电机的风扇。

根据本实用新型第一方面实施例的用于风扇的单相直流电机的定子包括：多个齿部分块，每个齿部分块包括齿块和连接在齿块的径向内端的极靴部，多个齿部分块在周向方向上依次排列以组合成环形；多个轭部分块，多个轭部分块在周向方向上可首尾依次连接形成为环形，其中多个轭部分块包括与多个齿部分块分别对应相连的多个第一轭部分块和连接在相邻的两个第一轭部分块之间的第二轭部分块；单相绕组，单相绕组分别绕制在多个齿块上且单相绕组具有适于与外部电源相连的第一接线端和第二接线端。

在本实用新型的一个优选示例中，第一轭部分块与齿块中的一个上设有第一定位槽且另一个上设有第一定位凸起，第一定位槽与第一定位凸起配合以使第一轭部分块与齿块进行定位。

在本实用新型的一个优选示例中，第一轭部分块与第二轭部分块中的一个上设有第二定位槽且另一个上设有第二定位凸起，第二定位槽与第二定位凸起配合以使第一轭部分块与第二轭部分块进行定位。

在本实用新型的一个优选示例中，第一轭部分块与第二轭部分块通过阶梯结构进行定位。

在本实用新型的一个优选示例中，每个所述第一轭部分块与相应的所述齿部分块形成为一体结构。

在本实用新型的一个优选示例中，多个所述第一轭部分块与多个所述第二轭部分块依次首尾相连且构成一体的环形结构。

在本实用新型的一个优选示例中，所述单相绕组沿周向方向依次绕制在多个所述齿块上。

在本实用新型的一个优选示例中，所述单相绕组分别绕制在多个所述齿块上，相邻两个所述齿块上的单相绕组通过连接线相连。

在本实用新型的一个优选示例中，在所述齿部分块中，所述极靴部的位于所述齿块的径向中心线两侧的周向长度相等，且所述极靴部的径向尺寸在其周向方向上均匀增大或缩小。

在本实用新型的一个优选示例中，在所述齿部分块中，所述极靴部的位于所述齿块的径向中心线两侧的周向长度不相等，且所述极靴部的径向尺寸在其周向方向上均匀增大或缩小。

在本实用新型的一个优选示例中，所述极靴部的径向内端设有向外凹入的凹槽。

在本实用新型的一个优选示例中，所述凹槽为多个且在所述极靴部的周向方向上间隔开设置。

根据本实用新型第二方面实施例的单相直流电机，包括：根据第一方面实施例所述的用于风扇的单相直流电机的定子；转子，所述转子设在所述多个齿部分块组合成的环形的内部。

由于根据本实用新型上述实施例的定子具有上述优点，因此通过设置该定子，从而可以使根据本实用新型实施例的单相直流电机具有相应的优点，即根据本实用新型实施例的单相直流电机结构简单，组装方便。

根据本实用新型第三方面实施例的风扇，包括：底座；

扇头，所述扇头设在所述底座上，所述扇头包括单相直流电机和与所述单相直流电机相连的扇叶，其中所述单相直流电机为根据第二方面实施例单相直流电机。

由于根据本实用新型的单向直流电机具有上述优点，因此通过应用该单向直流电机的风扇，组装快速，而且改善了现有技术中风扇应用单向直流电机不易启动的问题。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的定子的结构示意图，其示出了各个分块的结构；

图2是根据本实用新型另一个实施例的定子的结构示意图，其示出了各个分块的结构；

图3是图2所示的定子的绕线图；

图4是图2所示的定子的一种绕线方式图；

图5是图2所示的定子的另一种绕线方式图；

图6是根据本实用新型第三个实施例的定子的结构示意图；

图7是根据本实用新型第四个实施例的定子的结构示意图；

图8是根据本实用新型第五个实施例的定子的结构示意图；

图9是图8所示的示例中的一个齿部分块和第一轭部分块的结构示意图。

附图标记：

用于风扇的单相直流电机的定子100；

齿部分块1；齿块11；第一定位凸起111；极靴部12；凹槽121；

轭部分块2；第一轭部分块21；第一定位槽211；第二轭部分块22；阶梯槽23；

单相绕组3；第一接线端31；第二接线端32；过渡线33；连接线34。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系的术语，例如：径向、周向、内、外等为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图5描述根据本实用新型实施例的用于风扇的单相直流电机的定子100。根据本实用新型实施例的定子100包括：多个齿部分块1、多个轭部分块2和单相绕组3。

每个齿部分块1包括齿块11和连接在齿块11的径向内端的极靴部12，多个齿部分块1可以在周向方向上依次排列以组合成环形。可选地，多个齿部分块1可以通过绕线架连接在一起。

多个轭部分块2在周向方向上可首尾依次连接形成为环形，其中多个轭部分块2包括与多个齿部分块1分别对应相连的多个第一轭部分块21和连接在相邻的两个第一轭部分块21之间的第二轭部分块22，第一轭部分块21连接在对应的齿块11的径向外端。也就是说，如图所示，多个第一轭部分块21分别于多个齿部分块1对应且相连，每相邻的两个第一轭部分块21之间通过第二轭部分块22连接在一起以形成为环形的轭部。多个齿部分块1设在环形的轭部之内，由此构成定子铁芯的整体结构。

其中需要说明的是，本实用新型所述的“径向”、“周向”是相对于环形的定子100结构而言，沿环形的定子100的半径的方向为“径向”，沿环形的定子100的圆周的方向为“周向”。对于本实用新型所述的“径向内端”和“径向外端”是相对于定子100的中心而言，在径向方向上邻近该中心的即为内，在径向方向上远离该中心的即为外。

单相绕组3分别绕制在多个齿块11上且单相绕组3具有适于与外部电源相连的第一接线端31和第二接线端32，也就是说，该单相绕组3的两端分别构成第一接线端31和第二接线端32，第一接线端31和第二接线端32用于与外部电源相连。需要说明的是，单相绕组3可以是由单根线绕制而成，也可以由多根首尾相连的线组成，但最终与电源相连的是两个接线端。

根据本实用新型实施例的定子100，由于整个定子100为分块结构，因此在对齿块11进行绕线时，可以将多个轭部分块2放置在一旁，这样在绕线的过程中，轭部的结构不会影响齿块11部分的绕线，进而可以方便绕线，加快绕线效率。

下面将参考图1-图5详细描述根据本实用新型实施例的定子100。首先需要说明的是，根据本实用新型实施例的单相直流电机的技术可以是任意的，即可以是二级电机、四级电机、六级电机、八级电机等等。为了描述方便，下面将以单相直流四级电机为例进行详细说明。

如图1所示，该实施例中，该定子100包括四个齿部分块1，每个齿部分块1中的齿块11和极靴部12形成为一体结构，由此可以使齿部分块1的成型更加容易，加快组装进度。具体而言，由于定子是由上下叠置的多个冲片构成，因此每个齿部分块1也可以是由上下叠置的多个冲片构成，每个冲片包括齿块部分和极靴部部分，叠置后形成为齿部分块1。

当然在本实用新型的实施例中，每个齿部分块1中的齿块11和极靴部12可以是分体结构。这样不仅在绕线时可以避免极靴部12对齿块11的干涉，而且通过将齿块11和极靴部12构造成分体结构，可以使不同的齿块11与不同规格、尺寸的极靴部12进行配合后，从而得到不同尺寸结构的齿部分块1，由此可以提高零部件的通用性。

如图1所示，每个齿部分块1由于齿块11的外端没有任何的部件，因此在进行绕线时可以灵活控制绕线机，方便绕线，不会与其他结构发生干涉、避让等问题，效率得到了极大的提高。

进一步地，如图1所示，图中包括四个第一轭部分块21和四个第二轭部分块22，四个第一轭部分块21分别于四个齿部分块1的外端相连，每个第二轭部分块22连接在相邻的两个第一轭部分块21之间，由此可以通过四个第一轭部分块21和四个第二轭部分块22构成一个完整的环形轭部。

可选地，在本实用新型的一个示例中，第一轭部分块21与齿块11中的一个上设有第一定位槽211且另一个上设有第一定位凸起111，第一定位槽211与第一定位凸起111配合以使第一轭部分块21与齿块11进行定位。也就是说，每个第一轭部分块21与相对应的齿块11可以通过第一定位槽211和第一定位凸起111的结构进行定位，由此可以加快第一轭部分块21与相对应的齿块11连接速度，而且可以保证定位的准确。可选地，第一定位槽211可以是圆形、长圆形、多边形，相对应的第一定位凸起111可以与第一定位槽211的形状是对应的，由此可以使二者定位更加精确。

如图1所示的示例中，可选地，第一轭部分块21上设有第一定位槽211，齿块11的径向外端设有第一定位凸起111，其中第一定位槽211呈梯形，第一定位凸起111与第一定位槽211的形状相同且也形成为梯形。其中第一定位槽211的径向内端的开口尺寸大于其径向外端的边长，由此当第一定位凸起111配合在第一定位槽211内后，第一定位凸起111不易从第一定位槽211内脱出，定位更加稳定。

可选地，第一轭部分块21与第二轭部分块22中的一个上设有第二定位槽且另一个上设有第二定位凸起，第二定位槽与第二定位凸起配合以使第一轭部分块21与第二轭部分块22进行定位。也就是说，相邻的第一轭部分块21与第二轭部分块22也可以通过第二定位槽和第二定位凸起的结构进行定位，由此可以加快第一轭部分块21与相对应的第二轭部分块22连接速度，而且可以保证定位的准确。可选地，第二定位槽可以是圆形、长圆形、多边形，相对应的第二定位凸起可以与第二定位槽的形状是对应的，由此可以使二者定位更加精确。

当然，如图1所示，在本实用新型的另一个示例中，第一轭部分块21与第二轭部分块22通过阶梯结构进行定位。具体地，如图1所示，第一轭部分块21的周向的两端分别设有第一阶梯槽23，第二轭部分块22的周向的两端分别设有第二阶梯槽23，其中第一阶梯槽23和第二阶梯槽23的槽口朝向相对，这样当第一阶梯槽23和第二阶梯槽23配合时可以将第一轭部分块21与第二轭部分块22连接成一个整体。由此也同样可以提高第一轭部分块21与第二轭部分的定位速度和准确度。

此外，在本实用新型的一些实施例中，为了提高多个齿部分块1的连接效率，可以将多个齿部分块1构造成一体结构，由此可以减少组装步骤，提高效率。

可选地，每相邻两个齿部分块1可以通过位于最上端和最下端的定子冲片连接形成为一体结构，其中位于最上端和最下端的定子冲片之间的定子冲片可以仍然是分体结构，由此可以减少漏磁。

在本实用新型的另一个可选实施例中，多个第一轭部分块21与多个第二轭部分块22依次首尾相连且构成一体的环形结构。也就是说，多个第一轭部分块21与多个第二轭部分块22之间连接为一体结构，由此可以减少第一轭部分块21与第二轭部分块22之间的连接工序，不仅可以提高产品的结构强度，而且可以减少组装工序，提高效率。

如图2所示，与图1所示的示例不同的是，每个第一轭部分块21与相应的齿部分块1形成为一体结构。由此不仅可以提高产品的结构强度，而且可以减少组装步骤，提高组装效率。

如图2至图4，示出了根据本实用新型实施例的定子100的组装过程，具体地，如图2所示，将多个第二轭部分块22放置在一旁，如图3所示，在每个齿部分块1的齿块11上依次绕制单相绕组3，直至所有的齿块11均绕制完毕，如图4所示，再将每个第二轭部分块22安装到位，从而将定子100组装完毕。

综上，根据本实用新型上述的组装过程，相较于现有技术中的单相电机定子的组装过程，绕线简单，效率高，容易实现批量生产。

下面参考图4和图5，描述根据本实用新型实施例的单相电机定子的绕线结构。

如图4所示的示例中，单相绕组3沿环形的方向依次绕制在多个齿块11上，也就是说，单相绕组3由一根绕线构成，该绕线按照顺时针或逆时针的方向依次在各个齿块11上进行绕线，最终该单相绕组3的第一接线端31和第二接线端32分别位于相邻的两个齿部分块1上，其余相邻的两个齿部分块1上的绕组通过过渡线33相连。

如图5所示的示例中，单相绕组3分别绕制在多个齿块11上，相邻两个齿块11上的单相绕组3通过连接线34相连。也就是说，单相绕组3可以由四根绕线构成，每根绕线分别绕制在每个齿块11上，相邻两个齿块11上的绕线再通过连接线34进行连接，以构成一个完整的单相绕组3。

在本实用新型的另一些实施例中，单相绕组3还可以以其他的方式进行绕制，例如对于单相四级电机的定子而言，单相绕组3可以由两个绕线构成，其中一根绕线可以依次绕制相邻的两个齿块11，另一根绕线可以绕制在另外两个相邻的齿块11上，最后两根绕线再通过连接线34相连。

再例如，对于单相四级电机的定子而言，单相绕组3可以由两个绕线构成，其中一根绕线可以绕制在其中一个齿块11上，另一根绕线可以依次绕制在另外三个齿块11上，最后两根绕线再通过连接线34相连。

综上，无论通过哪些绕线方式，根据本实用新型实施例的定子100的绕线均简便，效率高。

下面参考图6-图7描述根据本实用新型的另一些实施例的定子100。

如图6所示，在齿部分块1中，极靴部12的位于齿块11的径向中心线两侧的周向长度相等，且极靴部12的径向尺寸在其周向方向上均匀增大或缩小。

也就是说，极靴部12的位于齿块11的径向中心线一侧的周向长度，与该极靴部12的位于齿块11的径向中心线另一侧的周向长度相等。例如图6中位于最上方的齿部分块1和第一轭部分块21，图中的中心线L即为该齿部分块1中的齿块11的径向中心线，该齿部分块1中的极靴部12位于该中心线L左侧的部分的长度等于该极靴部12位于该中心线L右侧的部分的长度。

此外，对于该极靴部12的径向尺寸在其周向方向上均匀增大或缩小。也就是说，该极靴部12在径向方向上的厚度在从左至右沿其周向方向上逐渐增大或缩小，由此当转子安装到定子100中后，该极靴部12的内端面与转子的外端面之间会产生均匀渐变的气隙。由此不仅可以克服电机起动死点的问题，而且可以降低转矩波动，使单相直流电机能够平稳、低噪音的运行。

如图7所示，在齿部分块1中，极靴部12的位于齿块11的径向中心线两侧的周向长度不相等，且极靴部12的径向尺寸在其周向方向上均匀增大或缩小。

也就是说，极靴部12的位于齿块11的径向中心线一侧的周向长度，与该极靴部12的位于齿块11的径向中心线另一侧的周向长度不相等。例如图7中位于最上方的齿部分块1和第一轭部分块21，图中的中心线N即为该齿部分块1中的齿块11的径向中心线，该齿部分块1中的极靴部12位于该中心线N左侧的部分的长度短于该极靴部12位于该中心线N右侧的部分的长度。

此外，对于该极靴部12的径向尺寸在其周向方向上均匀增大或缩小。也就是说，该极靴部12在径向方向上的厚度在从左至右沿其周向方向上逐渐增大或缩小，由此当转子安装到定子100中后，该极靴部12的内端面与转子的外端面之间会产生均匀渐变的气隙。由此不仅可以克服电机起动死点的问题，而且可以进一步降低转矩波动，使单相直流电机能够平稳、低噪音的运行，效果更好。

再如图8和图9，与图7所示的示例不同的是，极靴部12的径向内端设有向外凹入的凹槽121，该凹槽121为多个且在极靴部12的周向方向上间隔开设置，该凹槽121也可以是一个。由此可以进一步提高降低转矩波动的效果。

需要说明的是，对于同一个定子100，组成其的四个齿部分块1的结构可以是相同的，也可以是不同的。例如在同一个定子100中，四个齿部分块1中可以有极靴部12的位于齿块11的径向中心线两侧的周向长度相等的齿部分块1，也可以有极靴部12的位于齿块11的径向中心线两侧的周向长度不相等的齿部分块1。

下面将描述根据本实用新型第二方面实施例的单相直流电机，包括根据本实用新型上述实施例的定子100和转子，转子设在多个齿部分块1组合成的环形的内部。

由于根据本实用新型上述实施例的定子100具有上述优点，因此通过设置该定子100，从而可以使根据本实用新型实施例的单相直流电机具有相应的优点，即根据本实用新型实施例的单相直流电机结构简单，组装方便。

下面将描述根据本实用新型第三方面实施例的风扇，包括底座和扇头，扇头设在底座上，扇头包括单相直流电机和与该单相直流电机相连的扇叶，其中单相直流电机为根据第二方面实施例所述的单相直流电机。

由于根据本实用新型的单向直流电机具有上述优点，因此通过应用该单向直流电机的风扇，组装快速，而且改善了现有技术中风扇应用单向直流电机不易启动的问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述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实用新型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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。